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聚氨酯-脲（PUU）擴(kuò)鏈劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-3-5 13:58:08 |
研究比較聚酯軟段和聚醚軟段的差別，Muszynski等研究了聚氨酯-脲（PUU）擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈得到的聚氨酯-脲（PUU）對(duì)芳烴/烷烴體系的滲透汽化分離性能，所采用的軟段包括聚四氫呋喃（PTMG）和聚己二酸乙二醇酯（PBA）。
與HTPB基的PU相比，以聚酯（醚）為軟段，聚氨酯-脲（PUU）擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈合成的PU膜更多用來(lái)分離有機(jī)物-有機(jī)物混合體系。從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，聚酯比聚醚鏈段含有更高的羰基，極性更強(qiáng)，這將導(dǎo)致兩者制得的膜具有不同的分離性能。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)軟段選用PBA時(shí)，PUU膜有著良好的分離性能和耐溶劑性能，對(duì)25 ℃時(shí)苯-環(huán)己烷共沸組成體系的滲透通量為25.5 kg·μm/(m2·h)， 分離因子為5.8。當(dāng)軟段為PTMG時(shí)，PUU膜的溶脹比較嚴(yán)重，甚至不能在高芳烴含量的分離條件下使用，雖然滲透通量比較大，但分離因子較低。
對(duì)含苯5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的苯-環(huán)己烷混合液，PUU膜的滲透通量在1.4～40.3 kg·μm/(m2·h)，而分離因子在3.2～11.7變化。從結(jié)果來(lái)看，軟段PBA比PTMG在芳烴-烷烴分離領(lǐng)域更具工業(yè)應(yīng)用的潛力。但考慮到該研究中制備的均為線性的PU，如果對(duì)PTMG型的PU膜加以適當(dāng)交聯(lián)，可能會(huì)有效改善其性能。
其研究組的Wolinska-Grabczyk 對(duì)聚氨酯中的硬段對(duì)苯/環(huán)己烷滲透汽化分離性能的影響做了更深入的研究。
Ye等采用聚己二酸乙二醇酯（PEA）作 為軟段、選用聚氨酯-脲（PUU）擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈或者二酐擴(kuò)鏈劑擴(kuò)鏈制備了線性的PEA型PU和聚氨酯酰亞胺（PUI）膜，并將其用于苯-環(huán)己烷體系的分離。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在硬段中含有酰亞胺基團(tuán)的PUI具有比PU更好的抗溶脹性，取得了更高的分離因子，這是因?yàn)轷啺坊鶊F(tuán)的引入使PUI硬段剛性和對(duì)芳烴親和性均得到提高。但這種引入剛性基團(tuán)以加強(qiáng)物理交聯(lián)點(diǎn)的方法對(duì)于抑制溶脹并不十分有效，膜在苯-環(huán)己烷（50/50）混合物中，其溶脹度仍在10%左右。
如前所述，在有機(jī)混合物的分離中，交聯(lián)是必要的。Roizard等[18]用二異氰酸酯與聚醚二醇（PEG）或聚酯二醇（PCL）分別反應(yīng)，并采用NCO封端后高溫處理和加入三乙醇胺兩種方法進(jìn)行交聯(lián)，其中前者的交聯(lián)方法與前述文獻(xiàn)類似。
化學(xué)名稱：3-羥乙基氧乙基-1-羥乙基苯二醚(擴(kuò)鏈劑HER)-液體
分子式: C12H18O5
分子量: 242.26
CAS No.： 777942-63-9
3-羥乙基氧乙基-1-羥乙基苯二醚(擴(kuò)鏈劑HER)主要用途
作為TDI / MDI系列聚氨酯制品的擴(kuò)鏈劑，廣泛應(yīng)用于聚氨酯粘合劑、涂料、密封膠、彈性體、PU泡沫、氨綸、體育設(shè)施等領(lǐng)域。該產(chǎn)品尤其適合于中、高硬度的制品。
結(jié)果表明， 前者交聯(lián)得到的膜滲透通量比后者低，這是由于NCO封端后高溫處理得到的PU膜交聯(lián)度略低。另外由于聚氨酯軟段中的極性醚或酯鏈能與芳烴相互作用，所以兩種方法得到的PU膜均對(duì)甲苯-正庚烷混合物中的甲苯表現(xiàn)出很強(qiáng)的親和性。
Hoshi等采用一系列聚醚多元醇 （聚乙二醇、聚四氫呋喃、聚己二醇、聚辛二醇和聚癸二醇）作為PU軟段，研究了亞甲基鏈段的長(zhǎng)度對(duì)PV分離性能的影響。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨亞甲基數(shù)目增多，膜的憎水性增強(qiáng)，PU膜對(duì)苯酚選擇性和苯酚的通量增加，水的通量略有下降；雖然鏈柔順性會(huì)隨之有所增加，但這并沒(méi)有影響苯酚的擴(kuò)散系數(shù)。
除了軟段的影響，Hoshi等]還考察了構(gòu)成硬段的二異氰酸酯、二醇擴(kuò)鏈劑以及交聯(lián)劑對(duì)PV分離性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)于軟段為聚四氫呋喃的PU膜，二異氰酸酯的影響很小，交聯(lián)劑的影響與其加入的量有關(guān)。
軟段區(qū)為小分子滲透擴(kuò)散的主要通道，因此大多數(shù)研究都把軟段的選擇作為PU分子設(shè)計(jì)的最重要步驟之一。
以上研究均采用PU工業(yè)中最為常見(jiàn)和常用的單體進(jìn)行研究，只有少數(shù)研究選用新型化合物作為擴(kuò)鏈劑。
Devi等采用聚丙二醇為軟段，并采用乙酸纖維素丁酯（CAB）作為擴(kuò)鏈劑，制備了一種新型PU膜，并考察其對(duì)乙酸乙酯-水體系的分離。結(jié)果表明，PU膜是親水性的，并且隨CAB含量從25%增加到75%，膜的選擇性得到顯著改善，分離因子從11.34提高到 42.42，同時(shí)滲透通量略有增加。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
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