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二異丙醇胺改性聚氨酯硬泡
近年來(lái)，隨著聚氨酯硬泡組合料市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈及各種生產(chǎn)原料價(jià)格的上漲，企業(yè)希望通過(guò)使用低成本原料以降低產(chǎn)品成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。由于泡沫組合料的黑料組分(多異氰酸酯)工藝生產(chǎn)復(fù)雜，對(duì)設(shè)備要求較高，因此降成本研究多集中于白料組分即低聚多元醇的替換上。
與常規(guī)聚醚型聚氨酯泡沫塑料相比，混有酚醛樹(shù)脂多元醇的泡沫除了在壓縮強(qiáng)度、阻燃和低溫尺寸穩(wěn)定性方面優(yōu)于普通聚氨酯泡沫外，存在以下幾個(gè)缺陷，且隨著樹(shù)脂用量的增加，這些缺陷表現(xiàn)的越為明顯：起發(fā)快，表現(xiàn)為乳白時(shí)間短；后熟化慢，且后期泡沫表面的脆性明顯，但放置一段時(shí)間后脆性消失；流動(dòng)性較差，表現(xiàn)為泡沫成長(zhǎng)高度不夠，且拉絲時(shí)間出現(xiàn)早，泡孔不均勻，"隱洞"多，泡沫表面由于長(zhǎng)時(shí)間拉絲而形成的纖維狀結(jié)構(gòu)非常明顯。
出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因主要是由酚醛樹(shù)脂多元醇的結(jié)構(gòu)而引起，由于酚醛樹(shù)脂多元醇是在酸性體系下聚合而成，羥甲基在酸性條件下相互之間很容易發(fā)生縮合反應(yīng)。
分析可知，受到電子和位阻效應(yīng)的影響，酚醛樹(shù)脂多元醇分子鏈上不同OH的反應(yīng)活性存在差異。處于分子鏈兩端OH的位阻效應(yīng)小，且受到的電子誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)作用力較大，導(dǎo)致OH上O原子的電子云密度下降，H原子更容易脫離，表現(xiàn)為OH的反應(yīng)活性強(qiáng)；中間位置的OH則恰好相反，反應(yīng)活性相對(duì)較低。因此1位和5位OH活性要明顯高于3位，這就導(dǎo)致在與多異氰酸酯反應(yīng)過(guò)程中高活性的OH(活性高于聚醚多元醇的羥基)首先參與反應(yīng)，導(dǎo)致泡沫起發(fā)快、乳白時(shí)間短，拉絲時(shí)間出現(xiàn)過(guò)早；而低活性的OH(活性低于聚醚多元醇)又延緩了與異氰酸酯之間的反應(yīng)，導(dǎo)致泡沫熟化慢。針對(duì)上述存在的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)通過(guò)帶有仲羥基的小分子化合物二異丙醇胺與酚醛樹(shù)脂多元醇的高活性O(shè)H反應(yīng)，從而代替低活性O(shè)H，平均酚醛樹(shù)脂多元醇上各個(gè)羥基的活性，改善發(fā)泡過(guò)程中存在各種問(wèn)題。
利用二異丙醇胺改性酚醛樹(shù)脂多元醇與聚醚多元醇混合后制備聚氨酯泡沫的發(fā)泡參數(shù)及泡沫性能，二異丙醇胺改性后的酚醛樹(shù)脂PF-2的發(fā)泡參數(shù)和泡沫的大部分性能均與普通泡沫靠近，同時(shí)保留了PF-1在壓縮強(qiáng)度、阻燃和抗凍性能方面的優(yōu)點(diǎn)，其中壓縮強(qiáng)度和低溫尺寸穩(wěn)定性甚至高于PF-1制備的泡沫塑料。由此可以判斷，二異丙醇胺的接枝可明顯改善酚醛樹(shù)脂多元醇的綜合性能。
在酸性條件利用甲醛與苯酚反應(yīng)制得可用于聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料制備的線性酚醛樹(shù)脂多元醇。單一的線性酚醛樹(shù)脂多元醇用于聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料制備時(shí)，由于各羥基活性的不同，導(dǎo)致發(fā)泡過(guò)程中存在起發(fā)快、熟化慢等缺陷。利用二異丙醇胺改性線性酚醛樹(shù)脂多元醇，將高活性羥基用仲羥基取代，降低了酚醛樹(shù)脂的反應(yīng)活性，同時(shí)平衡了各個(gè)羥基之間的活性差異，與4110聚醚之間具有很好的反應(yīng)相似性。摻混二異丙醇胺改性酚醛樹(shù)脂多元醇的泡沫塑料具有更好的阻燃性能、抗壓縮強(qiáng)度及泡沫尺寸穩(wěn)定性。
呂貽勝，伍勝利（安徽省藥品檢驗(yàn)所 藥品包裝材料檢測(cè)中心）
《化學(xué)建材》 2007年 第23卷 第5期
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