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本文对清洁合成聚氨酯的工艺路线做了研究,采用碳酸二甲酯(DMC)与己二胺(HDA)反应得到1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯(DHDC),再与聚酯多元醇酯交换反应,然后缩聚得到聚氨酯产品,该工艺路线既避免了使用剧毒的光气又避开了异氰酸酯的合成,过程环境友好。
上述反应共分三步,第一步为聚氨酯原料1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯与聚酯多元醇的合成,1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯的合成考察了催化剂用量、原料配比、反应时间和溶剂等操作条件对反应过程的影响。催化剂为CH3Ona时,较好的反应反应条件为:n(Cat):n(HDA)=0.01:1;n(DMC):n(HDA)=5:1;反应时间13h,反应精馏能提高反应速率、转化率和选择性。考察了物料配比对聚酯多元醇合成分子量的影响,制得了不同分子量的聚酯多元醇。第二步为1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯与多元醇的酯交换反应,考察了催化剂用量、原料配比等操作条件对反应过程的影响。甲醇钠对1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯与多元醇的酯交换反应有较高的催化活性;1,6-六亚甲基二氨基甲酸甲酯与聚酯多元醇的配比对反应速率无明显的影响;催化剂较适宜用量为n(cat):n(DHDC)=0.01;常压下,反应温度为220~240℃。第三步为缩聚反应,理想的缩聚温度为240~260℃;聚合时搅拌并使用氮气作为保护气对缩聚反应有利,在较优条件下得到分子量10000左右的聚氨酯。