三聚體

三聚體

三聚體是高分子合成中的一個基本概念,是三聚反應的產物,即三個相同的分子A聚合成一個分子A3,該分子A3即稱為三聚體,是一種低分子量的聚合物,相同概念的還有二聚體、四聚體、五聚體等低分子量聚合物,這些聚合物無論是環狀的,還是線形的都統稱齊聚物,齊聚物與通常所說的聚合物是很不同的,增減幾個結構單元能使其物理性質有很大的變化。

基本介紹

  • 中文名:三聚體
  • 外文名:tripolymer
  • 學科:高分子化學
  • 同類概念:二聚體、四聚體、五聚體等
釋義,相關概念,HDI三聚體,TDI三聚體,

釋義

三聚體是高分子合成中的一個基本概念,是三聚反應的產物,即三個相同的分子A聚合成一個分子A3,該分子A3即稱為三聚體。

相關概念

單體:通過反應能製備高分子化合物的物質稱做單體。如乙烯是單體,能通過反應製備聚乙烯。聚合是逐步進行的,兩個單體結合生成二聚體,二聚體也能和單體結合生成三聚體,兩個二聚體結合能生成四聚體,以此類推逐漸生成更多聚體。低分子量的聚合產物,例如二聚體、三聚體、四聚體、五聚體……無論是環狀的,還是線形的統稱齊聚物。 齊聚物與通常所說的聚合物是很不同的,增減幾個結構單元能使其物理性質有很大的變化。

HDI三聚體

六亞甲基二異氰酸酯(HDI)在催化作用下可以發生三聚反應。HDI 三聚體的異氰脲酸酯環的結構穩定, 在高溫下不易分解, 因此它具有熱穩定性好、 耐磨性好、 耐腐蝕性好等優點, 常作為聚氨酯固化劑被廣泛用於家具、 汽車工業、航空工業和體育器材等領域中。
合成工藝:在氮氣的保護下, 向裝有攪拌器、 溫度計以及回流冷凝管的乾燥四口圓底燒瓶中加入 HDI 單體 100g。攪拌10 ~15 min, 加熱升溫至70 ℃, 滴加0. 5 g 用醋酸丁酯稀釋的催化劑, 在 0. 5 h 內滴加完畢, 控制溫度在70 ~100 ℃之間, 保溫反應約4 h。反應期間,每隔 1 h 用二正丁胺法測定反應溶液的—NCO值, 當—NCO含量降低至 30% ~ 40% 時, 加 1 g 苯甲醯氯,繼續攪拌 0. 5 h 終止反應, 停止加熱攪拌, 降溫出料,得到無色透明的液體。

TDI三聚體

甲苯二異氰酸酯(TDI)在催化作用下可以發生三聚反應,形成含異氰脲酸酯環的三聚體。TDI 三聚體具有揮發性低、 毒性小、 官能度高、 熱穩定性好、 耐腐蝕性好等優點, 常作為聚氨酯固化劑被廣泛套用在塗料、 粘合劑中。
合成工藝:(1)在氮氣保護的條件下, 往裝有攪拌、 溫度計以及回流冷凝管的乾燥四口圓底燒瓶中加入 TDI(80/20)單體100 g, 醋酸丁酯 100 g。攪拌 5 ~ 10 min, 加熱升溫至 40 ℃, 滴加0. 5 g催化劑的醋酸丁酯溶液(醋酸丁酯 10 mL)。滴加完畢後, 控制溫度在 40 ~80 ℃之間, 保溫反應約 8 h, 每隔 1 h 測定一次反應溶液的—NCO值, 當—NCO含量降低到 8. 5% ~9% 時, 加入 1 g 苯甲醯氯, 繼續反應 0. 5 h, 停止加熱攪拌, 降溫出料, 得到淺黃色透明液體。(2)在上述工藝基礎上, 滴加預設定量的醇, 保溫反應 30~60 min, 對 TDI 三聚體進行改性處理。

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