聚氨基甲酸酯树脂的合成及其用途

简介

随着科学技术的发展，我国胶粘剂工业持续快速发展。 硅树脂、聚氨酯、环树脂、丙烯酸酯和其他各种胶粘剂广泛应用于各个领域。尤其 聚氨基甲酸酯树脂聚氨酯由于具有优异的机械性能、良好的耐低温性、耐酸碱性、耐油污性和与基材良好粘合性在众多材料中脱颖而出。 聚氨基甲酸酯树脂是分子链中含有氨基甲酸酯基团（-NHCOO-）或（和）异氰酸酯基团（ NCO）的粘合剂。分子链中大量的氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲和其他基团赋予聚氨酯胶粘剂优异的性能[1]。

合成

图1 聚氨基甲酸酯树脂的合成路线

在氮气气氛下，向装有额外漏斗、冷凝器和搅拌器的干燥、无碱和无酸的2升烧瓶中加入Eternacoll®UH-50（117.0 g）、二羟甲基丙酸（87.0 g）和环丁砜（220.0 g）。将内容物加热至115°C，并在氮气吹扫下混合30分钟。然后将温度降至60°C，并通过加料漏斗加入DBTDL（0.08g），然后加入TMXDI（238.0g）。将额外漏斗中残留的TMXDI用环丁砜（15.0g）冲洗到烧瓶中。使搅拌的反应物质放热。当放热开始减缓时，温度保持在100°C，同时监测异氰酸酯含量，直到达到1.06%。温度降至60°C。通过额外的漏斗向烧瓶中加入DEA（18.04g），然后用环丁砜（5.0g）将额外漏斗中的残余BMEA冲洗到烧瓶中。将混合物在60°C下保持90分钟。在5分钟内加入45%KOH在水中的溶液（56.56g）和另外的去离子水（776.87g），得到70%中和的聚氨酯树脂在水中。将其搅拌并冷却至室温得到标题化合物聚氨基甲酸酯树脂。产率：27.49%。合成路线如图1所示[2]。

用途

聚氨基甲酸酯树脂具有良好的粘接性、耐低温性、耐磨性、耐 腐蚀性，在建筑以及木材粘接领域中发挥着重要作用。用聚氨基甲酸酯树脂加固的胶合梁的强度和刚度与用环氧胶粘剂加固的胶合梁基本相同，完全可以满足工业化生产的需要。而且经过发泡胶处理过的聚氨基甲酸酯树脂比起传统胶凝材料处理的有更高的强度和刚度，而且还表现出了一定的韧性[1]。

参考文献

[1]李致轩,魏田,王玉灿等. 聚氨基甲酸酯树脂胶粘剂的制备及应用 [J]. 中国胶粘剂, 2021, 30 (08): 37-40+45. DOI:10.13416/j.ca.2021.08.009。

[2]Hashimoto, Kiyokazu. White polyester film and production method therefor, and solar cell module and production method therefor. World Intellectual Property Organization, WO2015119164 A1 2015-08-13 .