聚丙二醇二缩水甘油醚的应用

发布日期:2020/2/11 8:32:33

背景及概述^[1][2]

聚丙二醇二缩水甘油醚可与环氧树脂混溶，在常温下粘度低，是环氧树脂良好的稀释剂；沸点高，不挥发，无毒无刺激性，操作使用安全；参与环氧树脂固化反应，分子结构中有可挠性脂肪长链，可以自由旋转而富有弹性，添加于环氧树脂配方中可极大地提高其抗冲击强度和抗冷热冲击性能，改善环氧固化物的脆裂缺陷。一般文献中提到的合成聚丙二醇二缩水甘油醚的方法有一步合成法，此方法在合成过程中反应条件难以控制，产品色号较高；还有一类固碱法，操作较麻烦，温度难以控制，副反应较多。采用二步合成法，特别之处在于在开环过程中，在溶剂的存在下，使用一定比例的混合催化剂来促进反应，操作简单，温度易控，最终得到的产品色号低，收率高。

制备^[1-2]

方法1：一种混合催化剂法合成聚丙二醇二缩水甘油醚的方法，其特征是具体步骤如下：

（1）开环反应：称取物质的量比为1：2～4的聚丙二醇和环氧氯丙烷，然后按每摩尔醇称取300-400质量份甲苯，将聚丙二醇、甲苯与开环催化剂混合后升温至20～70℃，然后滴加环氧氯丙烷，滴完后保温5h，得到中间产物氯丙二醇醚；

（2）闭环反应：在步骤（1）合成的中间产物中加入聚丙二醇总质量的0.1-0.3wt%的相转移催化剂，将温度升至65～85℃，然后滴加与环氧氯丙烷物质的量之比为1.05：1～1.2：1的液碱，滴完加速搅拌并保温4h，得到聚丙二醇二缩水甘油醚半成品；

（3）水洗脱水：对（2）所得产物加水洗涤，直到水相的PH达到7为止，然后蒸馏脱甲苯、水，即可得到成品。

方法2：聚丙二醇(PPG)，它有两个-OH基团。按:常规引入环氧基团的方法是在碱作用下与环氧氯丙烷(简称ECH)反应，生成聚丙二醇二缩水甘油醚，反应方程式为：

具体步骤为：将称好的聚醚、相转移催化剂、ECH及溶剂一起加入反应器内，开动搅拌，使催化剂溶解，反应物均匀混合。在一定温度下，缓慢加入固碱(或液碱)，然后在一定温度下反应5h左右。若是溶剂路线，则溶剂带水蒸出，经冷凝返回到分水器，溶剂溢流回入反应器，水从分水器底部排出。经反应后的液固混合物，经过滤，去除固相(NaCl等)，液相经真空蒸馏，去除溶剂、水和ECH，釜液为粗产品，粗产品再经过滤，除去微量固体，即为产品。

应用^[1，3-4]

聚丙二醇二缩水甘油醚为双官能团环氧树脂活性稀释剂，柔韧性好，赋予双酚A型树脂柔性、伸长率和提高冲击强度，既是环氧树脂增韧改性剂，又是良好的稀释剂，可用于配制各种环氧树脂浇注料、无溶剂涂料、浸渍胶、滴浸胶及胶粘剂，广泛用于大、中型干式变压器、互感器高压开关部件，微电机、电容器等电子器件的制造，也是汽车电泳涂料的主要组份。其应用举例如下：

1）用于制备一种用于钢铝胶接的胶粘剂，包括的组分有E型环氧树脂、聚硫橡胶、聚丙二醇二缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、多元醇、微胶囊，所述用于钢铝胶接的胶粘剂各组分占有的比例为：以重量份计，E型环氧树脂-40-45份、聚硫橡胶-15-20份、聚丙二醇二缩水甘油醚-5-10份、苯基缩水甘油醚5-10份、多元醇5-10份、微胶囊-90-100份，所述用于钢铝胶接的胶粘剂将胶囊挤破使用。通过上述方式，本发明的用于钢铝胶接的胶粘剂，胶粘效果好，具有非常好的机械强度和稳定性，采用的溶剂无毒性，使用上安全，具有非常好的综合性能，在钢铝的胶接上具有非常广泛的应用。

2）用于制备一种耐高温改性聚芳砜橡胶，由聚芳砜树脂、耐高温剂、填充剂、耐化学药品剂、交联剂以及热稳定剂组成，所述耐高温剂为氰酸酯树脂，所述填充剂为炭黑，所述耐化学药品剂为聚苯硫醚树脂，所述交联剂为聚丙二醇二缩水甘油醚，所述热稳定剂为二盐基亚磷酸铅，所述耐高温改性聚芳砜橡胶各成分所占重量份数分别为：所述聚芳砜树脂占82-88份，所述氰酸酯树脂占11-15份，所述炭黑占26-33份，所述聚苯硫醚树脂占17-21份，所述聚丙二醇二缩水甘油醚占9-14份，所述二盐基亚磷酸铅占5-10份。该产品具有耐高温、耐负荷、强度高、耐化学药品性好、耐老化、质量好的特点。