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谈谈噁唑烷

2021-10-14 1239

  噁唑烷化合物是一类含饱和五元杂环(1,3-氧氮杂环戊烷)的化合物,由-氨基醇与醛或酮类化合物脱水缩合得到。不同的噁唑烷化合物因合成所用原料的不同,活性亦不相同,有的噁唑烷化合物相当稳定,有的噁唑烷化合物对水分敏感。利用部分噁唑烷对水分敏感的特性,可以研发制备应用于高分子材料领域、作为除水剂、潜固化剂、化学稀释剂使用的噁唑烷化合物,这些助剂可用于单组分和双组分聚氨酯体系、环氧树脂体系、丙烯酸酯体系等。在聚氨酯体系中主要是利用某些噁唑烷化合物遇水易水解并释放活性基团的特性,可作为潜固化剂使用。


  (一)噁唑烷潜固化剂

  噁唑烷还可用作单组分湿固化密封胶、胶粘剂及涂料的潜固化剂,水分与噁唑烷的反应比水与异氰酸酯基的反应快,添加潜固化剂是消除气泡缺陷的有效方法。与多元醛亚胺、酮亚胺、烯胺等潜固化剂相比,噁唑烷遇湿气后水解产物一般含仲氨基及羟基,活性较伯胺基低,对水的敏感性相对较低,因而使添加噁唑烷的单组分聚氨酯体系比较稳定。用作潜固化剂的一般是单环(即一个噁唑烷五元杂环)或双环噁唑烷。单噁唑烷起潜在扩链剂的作用,双噁唑烷起潜在交联剂的作用。潜固化剂多推荐用于单组分脂肪族聚氨酯体系,储存稳定性比用于湿固化芳香族聚氨酯体系的好,且可加快固化反应速度。


  (二)噁唑烷类化学除水剂

  用作除水剂的噁唑烷一般是小分子单环噁唑烷。噁唑烷除水剂水解后生成醇胺,与异氰酸酯反应。


  (三)噁唑烷类活性稀释剂

  噁唑烷化合物具有黏度较低、挥发性小、分子量相对较高、反应活性适中的特点,可用来降低聚氨酯树脂的黏度;对树脂物性无明显不良影响的噁唑烷可用作无溶剂或高固体分涂料等聚氨酯体系的活性稀释剂,活性稀释剂与湿气接触后产生羟基和氨基,进而结合到聚氨酯分子中。

  部分噁唑烷潜固化剂同时可用作活性稀释剂,起到稀释的效果。


  (四)噁唑烷用于双组分体系或用于杂化涂料体系

  有的噁唑烷潜固化剂可以用于双组分聚氨酯体系,将其加入到活性氢组分(羟基/氨基组分)中,可起到调节双组分聚氨酯固化速度的效果。

  单羟基噁唑烷可用作除水剂,也可使羟基与丙烯酸反应或与丙烯酸酯进行酯交换反应,得到丙烯酸噁唑烷酯。甲基丙烯酸噁唑烷乙酯可进一步通过溶液聚合的方法制备含多个噁唑烷基的丙烯酸酯低聚物,这种具有潜固化剂效果的低聚物与脂肪族多异氰酸酯配伍使用,湿固化后可得到无气泡高质量的聚氨酯丙烯酸酯杂化物涂层。