三分鐘看懂聚碳酸酯多元醇
聚碳酸酯多元醇簡介
聚碳酸酯多元醇(Polycarbonate polyol)，是指分子主鏈中含有重復(fù)的碳酸酯基(—O—COO—)而且鏈端為羥基(—OH)的一類聚合物。
根據(jù)主鏈結(jié)構(gòu)的不同可分為脂肪族、芳香族和混合型等三大類，基中研究最多的是脂肪族聚碳酸酯二元醇。
聚碳酸酯多元醇的制備方法
(1)酯交換法
由低分子二醇與碳酸二酯進(jìn)行酯交投反應(yīng)得到聚碳酸酯二元醇：
其中R′可以是甲基(—CH3)、丙基(—CH2CH2CH3)、苯基(—C6H5)等，低分子多元醇可以是1, 4—丁二醇(BDO)、1, 6—己二醇(HDO)、1, 5—己二醇、一縮二乙二醇、二縮三乙二醇和低分子量聚酯二醇等。但實(shí)際研究中以BDO、HDO為主。
小分子碳酸酯酯交換法是目前最成熟的聚碳酸酯二醇的合成方法。
聚碳酸酯二元醇的制備方法
(2)二醇化合物與光氣反應(yīng)
反應(yīng)時(shí)，將二醇加入到液態(tài)光氣或惰性溶劑的光氣溶液中，在室溫或更低一點(diǎn)的溫度下反應(yīng)就能進(jìn)行。
一般可控制反應(yīng)環(huán)境為堿性，以便中和反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氯化氫。同時(shí)讓脂肪族二醇與光氣在惰性溶劑中反應(yīng)，并且加入堿、碳酸酯、堿金屬氧化物作催化劑。
(3)環(huán)狀碳酸酯的聚合反應(yīng)
五個(gè)碳原子以上的環(huán)狀碳酸酯可以開環(huán)聚合生成較高分子量的聚碳酸酯多元醇。環(huán)狀碳酸酯可以是單體、二聚體或低聚物，該反應(yīng)一般可在堿性條件下，200℃左右進(jìn)行。體系中存在的少量水或醇會(huì)引發(fā)聚合：
環(huán)狀碳酸酯大多是由光氣法制成，光氣毒性較大，因此環(huán)狀碳酸酯的聚合反應(yīng)方法與二醇化合物與光氣反應(yīng)的方法同樣存在污染問題。目前基本很少使用。
(4)CO2與環(huán)氧化物的反應(yīng)
CO2與環(huán)氧乙烷類化物，尤其是甲基環(huán)氧乙烷反應(yīng)，可生成聚碳酸酯。在適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件下，會(huì)生成脂肪族聚碳酸酯多元醇。
此方法可以使用溫室氣體CO2，來源廣泛而且符合綠色標(biāo)準(zhǔn)，成本較低，是目前生產(chǎn)企業(yè)研究的重點(diǎn)。但是此方法只能合成特定環(huán)氧化物結(jié)構(gòu)的聚碳酸酯二醇，并且在制備過程中需要使用大量的催化劑，同時(shí)要從高粘度的生成物中除去大量的催化劑也很困難。
聚碳酸酯多元醇的性能及應(yīng)用
l聚碳酸酯多元醇可用于生產(chǎn)聚氨酯、丙烯酸樹脂、聚酯等產(chǎn)品。
用聚碳酸酯多元醇合成的新一代聚碳酸酯型聚氨酯，與傳統(tǒng)型多元醇所合成的聚氨酯材料相比，其性能優(yōu)勢突出：
優(yōu)良的力學(xué)性能、耐水解性、耐熱性、耐氧化性、耐磨性
耐體內(nèi)氧化性和微生物降解性，可用于醫(yī)療領(lǐng)域。
目前聚碳酸酯多元醇已大量用于制備水性聚氨酯樹脂、合成革用聚氨酯、聚氨酯彈性體、聚氨酯涂料、膠粘劑等領(lǐng)域。
