Карбоксилни хидрофилни удължители на веригата DMBA и DMPA.

Предговор

При производството на полиуретан на водна основа, карбоксилната киселина като анионен хидрофилен удължител на веригата е вид карбоксилна киселина с диол, който е широко използван заради своята уникална молекулярна структура и отлични характеристики на продукта.
Удължителят на веригата от тип карбоксилна киселина включва главно 2,2-дихидроксиметилпропионова киселина (DMPA) и 2,2-дихидроксиметилмаслена киселина (DMBA).Това е уникална многофункционална блокирана диолова молекула с хидроксилни и карбоксилни групи.След неутрализация с алкали, свободната киселинна група може активно да подобри водоразтворимостта или дисперсионните характеристики на смолата;Полярните групи бяха въведени за подобряване на адхезията на покритията и свойствата на боядисване на синтетичните влакна;Увеличете алкалната разтворимост на покритието.Може да се прилага към водоразтворима полиуретанова система, водоразтворима алкидна смола и полиестерна смола, епоксидно естерно покритие, полиуретанов еластомер и прахово покритие.
Може да се използва и в кожени химически материали, течни кристали, мастила, хранителни добавки и адхезивни химикали, особено при производството на полиуретанови водни емулсии и агенти за довършителни работи на кожа.Той е не само удължител на веригата, но и добър самоемулгиращ агент за полиуретан, който може значително да подобри стабилността на полиуретановия воден лосион, така че се използва широко.

Предимства от използването на дихидроксиметил карбоксилна киселина

Водният полиуретанов лосион обикновено въвежда хидрофилен агент в полиуретанова молекулярна верига, след това се неутрализира с алкални вещества, за да образува сол, и се диспергира в дейонизирана вода чрез механично разбъркване, за да образува полиуретанов воден лосион.
Има основно три вида хидрофилни агенти, използвани във воден полиуретан: анионни, катионни и нейонни.Анионният тип включва главно: 2,2-дихидроксиметилпропионова киселина, 2,2-дихидроксиметилмаслена киселина, винена киселина, бутандиол сулфонат, натриев етилендиаминетансулфонат, глицерол и малеинов анхидрид;Катионният тип включва главно: метилдиетаноламин, триетаноламин и др.;Нейонният тип включва главно полиетиленов оксид с хидроксилна група.
Съдържанието на нейонен хидрофилен агент като полиетилен оксид трябва да бъде много високо, за да стане дисперсията стабилна.Водоразтворимата полиуретанова смола, направена от хидроксил полиоксиетиленов етер като хидрофилна група, има добра електролитна устойчивост, но водоустойчивостта на филма е много лоша, така че не е практична;
Катионен хидрофилен агент, като адукт на етилендиамин натриев акрилат, като хидрофилно съединение, прави цялата реакционна система алкална.Има не само бърза реакция между - NH2 група и - NCO група, но и реакция между - NCO група и - nhcoo.Поради това реакцията трудно се контролира и лесно се желира.Освен това, приготвеният лосион има груби частици и слаба филмообразуваща водоустойчивост, така че не може да се използва в промишлеността;
Дихидроксиметил карбоксилната киселина в анионна форма съдържа две хидроксилни групи и също действа като удължител на веригата.Тази двойна роля го кара да показва големи предимства при приготвянето на самоемулгиращ Pu лосион.По време на синтеза на карбамат, той прави реакционната система кисела.При киселинни условия реакцията между - NCO и - Oh е лека, докато - nhcoo - не участва в реакцията и няма да причини гел.В допълнение, диметилол карбоксилната киселина също действа като удължител на веригата, така че хидрофилната група (т.е. карбоксилната група) е разположена в сегмента на макромолекулната верига.Използвайки третичен амин като неутрализиращ агент, може да се получи водна полиуретанова смола с отлична стабилност и отлична филмообразуваща устойчивост на вода и разтворител.Дихидроксиметил карбоксилната киселина е най-доброто хидрофилно съединение, широко използвано при получаването на водна полиуретанова смола.

2,2-дихидроксиметилпропионова киселина (DMPA) и 2,2-дихидроксиметилмаслена киселина (DMBA)

Сред двата вида дихидроксиметил карбоксилни киселини, 2,2-дихидроксиметил пропионовата киселина се използва от дълго време и е широко използван в момента удължител на хидрофилна верига.Въпреки че има много предимства, той има и много недостатъци, главно поради високата си точка на топене (180-185 ℃), която е трудна за нагряване и стопяване, което изисква добавянето на органични разтворители като N-метилпиролидон (NMP), n N-диметиламид (DMF), ацетон и др., докато NMP има висока точка на кипене, която е трудна за отстраняване след приготвяне на APU.Освен това, DMPA има малка разтворимост в ацетон и трябва да се добави голямо количество ацетон в процеса на синтез.Процесът на отстраняване на кетони не само губи енергия, но носи и рискове за безопасността.Следователно използването на 2,2-дихидроксиметилпропионова киселина е не само с висока консумация на енергия, но също така лесно причинява органични остатъци в продукта.
В сравнение с 2,2-дихидроксиметил пропионовата киселина, 2,2-дихидроксиметил маслената киселина има следните предимства:
1. Има по-добра разтворимост в органични разтворители.Следната таблица показва данните за разтворимостта на DMBA и DMPA при различни температури и разтворители;
Данни за разтворимост на DMBA и DMPA при различни температури и разтворители:

Разтворимост: единица: g / 100g разтворител
Разтворимост във вода: 48% за DMBA и 12% за DMPA.

2. Висока скорост на реакция, бърза скорост на реакция и ниска температура на реакция.Например времето за реакция за синтезиране на полиуретанов преполимер е кратко, обикновено само 50-60 минути, докато DMPA отнема 150-180 минути;
3. Използва се за полиуретанов лосион на водна основа с по-фин размер на частиците и тясно разпределение;
4. Ниска точка на топене, 108-114 ℃;
5. Разнообразието от формули може да намали употребата на разтворители, като по този начин намали разходите за разтворители и третиране на отпадъчни течности;
6. Може да се използва за приготвяне на напълно без разтворители полиуретанови и полиестерни системи;
В действителния процес на синтез не е необходимо да се консумира никакъв разтворител.Произведеният лосион има добра производителност и отлични механични свойства на филма, което не само съкращава времето за реакция, намалява консумацията на енергия, но също така спестява енергия.Следователно 2,2-дихидроксиметил маслената киселина е най-известното хидрофилно съединение.