式中:G3—中间体PCE的加入量;
0·18—中间体PCE的理论氯含量;
76—硫脲分子质量;
G5—硫脲的质量。
操作过程:将称好的硫脲溶于乙醇后,加入三 口烧瓶中,搅拌升温,当温度升至50℃时,缓缓 滴入PCE,保持温度65℃,加料时间为45min到 1h,再升温至70℃,保持2h,然后120℃反应 1h,结束反应。出料于分液漏斗中,分出下层盐 水,将上层的淡黄色有机物,用1∶1(质量比)的氢 氧化钾溶液中和至pH为7~8,再加热回流1h, 用1∶1(体积比)的盐酸中和至pH为5~6,然后倒入搪瓷盘中放于真空干燥箱中,真空度为93~100 kPa,温度为70~80℃,烘干至乳白色透明为止, 即为成品PS固化剂。
2·2·3 产量分析
投料量中间体PCE醇100g,硫脲42·3g,5次 实验所得多硫醇的产量分别为:93·70,90·03, 92·79,94·88,93·68g由化学方程式计算所得PS固化剂的理论产量为99·57g。
3 PS固化剂性能
合成的多硫醇固化剂和环氧树脂等质量比混和后,确实能够很快固化,且固化度较好,5℃下经 2h固化后剪切强度>2·0MPa。0℃下2·5h后具 有优良的固化性,特别是耐水粘结性优于其它聚硫 橡胶。合成的PS固化剂物理参数见表2。
4 合成注意事项
1)中间体PCE的合成过程中温度的控制比较重要。由于是放热反应,当温度达到50℃时,应 停止加热,否则会因聚醚过热变质最终影响产物的 生成。
2)正常情况下生成的PS固化剂应为上层液体, 下层为含盐水相,但如果在合成PCE过程中聚醚 有过热变质时,也会生成颜色像PS固化剂的物质, 而且位置和正常情况下相反。
3)另外,在中间体PCE与硫脲合成PS固化剂的过程中如果有聚醚过热变质,则后来生成的产物是3 层,中间1层看上去也和固化剂PS相似,应注意区分。本实验过程中均有刺激性气味气体生成,必须选 好实验地点和加强通风设备,以防中毒。
5 结 论
通过聚醚与环氧丙烷反应生成中间体,再与NaHS或硫脲等反应合成了多硫醇固化剂,其与环 氧树脂等质量混合后,可快速固化,产物强度较 高。
参考文献:
[1]康富春,张宏伟.硫醇固化剂的合成和应用[J].热固性树脂, 2006,21(3):15-16.
[2]傅晏彬,姚爱平,宋卡娜.聚醚型聚氨酯胶粘剂合成中的暴聚现 象[J].中国计量学院学报,2004,15(1):76-79.