ayx爱游戏404 聚氨酯组成结构分析翁薇(黎明化工研究院,河南洛阳471000) 摘要简述聚氨酯主要原料和产品组成、结构分析方法,特别是仪器分析方法的应用情关键词聚氨酯原料分析结构聚氨酯为分子中含有氨酯键(一NH—COo一)重复结构单元的聚合物总称,由于其优良的性能,应用广泛,从上世纪30年代开发以来作为新型高分子材料迅速发展,2005年产量已达1, 万吨,。聚氨酯由含两个(或以上)异***酸酯基的多异***酸酯化合物和含两个(或以上)活泼氢的多元醇化合物反应制得。由二异***酸酯和二元醇反应制得的聚氨酯一般为线型热塑性材料;由官能度大于二的异***酸酯与多元醇反应制得的聚氨酯一般为交联热固性材料。即使由二异***酸酯和二元醇反应制备线型聚氨酯,若有水与***共存时,除生成氨酯键外还有脲键生成。有对活泼氢过量的异***酸酯存在时,还可生成脲基甲酸酯和缩二脲键。因为脲基甲酸酯和缩二脲键在聚合物链中可形成三维网络结构,有这些键存在时,在一般溶剂中形成不溶的硬化物。此外,即使没有这样的键存在,由于氢键也可以形成弱的三维网络结构。因此,由于多异***酸酯和多元醇化合物种类繁多,合成方法的差异,以及不同应用领域制成品中添加各种不同助剂,致使聚氨酯产品的组成结构复杂,特别是组成、结构的解析比较困难。在聚氨酯产品研究开发或工业生产过程中,经常需要对主要原料异***酸酯、多元醇等进行分析,更重要的有时要对未知组成结构的聚氨酯样品进行剖析。本文仅就聚氨酯的一般分析,特别是仪器分析方法的应用情况进行了简要概述。 1聚氨酯的原料分析聚氨酯原料大类分为异***酸酯,多元醇,扩链剂,辅助材料等。聚氨酯制品使用的主要异***酸酯,多元醇,扩链剂分别见表1--3。 ***酸酯结构分析最常应用的异***酸酯为TDI、MDI等芳香族异***酸酯,但要避免黄变问题则用HDI等脂肪族异***酸酯、IPDI等脂环族异***酸酯ayx爱游戏。异***酸酯的反应活性极高,因为容易和空气中或溶剂中水分反应而固化,所以通常用脱水甲醇等氨酯化,变成安定的化合物后用IR(红外光谱法),1 H一、13C-NMR(核磁共振),GC(气相色谱)或GC—MS(色质联用)法等测定。 TDI中存在2,4一和2,6异构体,其反应活性不同,因此求其异构体比率是一个重要分析项目。据报道,TDI异构体比率的定量可采用红外光谱的810,--(2,4-)和780,--,790 tin‘1(2,6-) 的峰的吸光度比,或者,由1 H-NMR 2ppm附近2,4一,2,6-***质子不同的化学位移峰面积直中国聚氨酯工业协会第十五次年会论文集405 接定量异构体的比率[]。 MDI系的异***酸酯中,除纯MDI外,还有称为粗MDI的聚合MDI,其分子质量分布,采用加合甲醇形成氨基甲酸酯后,用凝胶渗透色谱(GPC)分析其分子质量和分布。衰2主要的多元醇406 CFr【兀A00NF职ENCE 2010 、聚酯多元醇外,还有将丙烯***/苯乙烯系树脂分散到聚醚多元醇中的聚合物分散型多元醇(聚合物多元醇)等。分析一般采用IR、NMR(1 H,”C)、MS等方法。在聚醚多元醇的结构解析时,分析项目有起始剂的种类、聚醚主链的单体组成、端羟基的种类和比例、分子质量分布等013C-NMR是给出这些结构信息的有用方法。