카르복실 친수성 사슬 연장제 DMBA 및 DMPA.

머리말

수성 폴리우레탄의 생산에서 음이온성 친수성 사슬 연장제인 카르복실산은 디올이 있는 일종의 카르복실산이며 독특한 분자 구조와 우수한 제품 성능으로 널리 사용되었습니다.
카르복실산형 사슬 연장제는 주로 2,2-디히드록시메틸프로피온산(DMPA) 및 2,2-디히드록시메틸부티르산(DMBA)을 포함한다.히드록실기와 카르복실기가 모두 있는 독특한 다기능 차단 디올 분자입니다.알칼리로 중화 한 후 유리산 그룹은 수지의 수용성 또는 분산 성능을 적극적으로 향상시킬 수 있습니다.극성 그룹은 코팅의 접착력과 합성 섬유의 염색 특성을 향상시키기 위해 도입되었습니다.코팅의 알칼리 용해도를 높입니다.수용성 폴리우레탄 시스템, 수용성 알키드 수지 및 폴리에스터 수지, 에폭시 에스테르 코팅, 폴리우레탄 엘라스토머 및 분체 코팅에 적용할 수 있습니다.
또한 가죽 화학 물질, 액정, 잉크, 식품 첨가물 및 접착 화학 물질, 특히 물 에멀젼 폴리우레탄 및 가죽 마감제의 제조에 사용할 수 있습니다.그것은 사슬 연장제일 뿐만 아니라 폴리우레탄의 우수한 자가유화제로서 폴리우레탄 워터 로션의 안정성을 크게 향상시킬 수 있어 널리 사용됩니다.

Dihydroxymethyl Carboxylic Acid 사용의 장점

수성 폴리우레탄 로션은 일반적으로 폴리우레탄 분자 사슬에 친수제를 도입한 다음 알칼리로 중화하여 염을 형성하고 기계적 교반에 의해 탈이온수에 분산되어 폴리우레탄 수성 로션을 형성합니다.
수성 폴리우레탄에 사용되는 친수제는 주로 음이온성, 양이온성 및 비이온성의 세 가지 유형이 있습니다.음이온 유형은 주로 2,2-디히드록시메틸프로피온산, 2,2-디히드록시메틸부티르산, 타르타르산, 부탄디올 술포네이트, 나트륨 에틸렌디아민에탄술포네이트, 글리세롤 및 말레산 무수물을 포함합니다.양이온 유형은 주로 메틸디에탄올아민, 트리에탄올아민 등을 포함합니다.비 이온성 유형은 주로 수산기 말단 폴리에틸렌 옥사이드를 포함합니다.
분산을 안정시키기 위해서는 폴리에틸렌옥사이드와 같은 비이온성 친수제의 함량이 매우 높아야 한다.히드록실 폴리옥시에틸렌 에테르를 친수성기로 만든 수성 폴리우레탄 수지는 전해질 저항성이 우수하지만 필름의 내수성이 매우 낮아 실용적이지 않습니다.
에틸렌디아민 나트륨 아크릴레이트 부가물과 같은 양이온성 친수제는 친수성 화합물로서 전체 반응 시스템을 알칼리성으로 만듭니다.-NH2기와 -NCO기 사이에는 빠른 반응이 있을 뿐만 아니라 -NCO기와 -nhcoo 사이의 반응도 있다.따라서 반응 제어가 어렵고 겔화되기 쉽습니다.또한, 제조된 로션은 입자가 거칠고 필름 형성 내수성이 좋지 않아 산업에서 사용할 수 없습니다.
음이온 형태의 디히드록시메틸 카르복실산은 2개의 히드록실기를 함유하고 사슬 연장제로도 작용합니다.이 이중 역할은 자체 유화 Pu 로션의 제조에 큰 이점을 보여줍니다.카바메이트 합성 중에 반응계를 산성으로 만듭니다.산성 조건에서 - NCO와 - Oh 사이의 반응은 약하지만 - nhcoo -는 반응에 참여하지 않으며 젤을 일으키지 않습니다.또한, 디메틸올 카르복실산은 사슬 연장제로도 작용하여 친수성기(즉, 카르복실기)가 고분자 사슬 분절에 위치하도록 한다.3급 아민을 중화제로 사용하여 안정성이 우수하고 제막수 및 내용제성이 우수한 수성 폴리우레탄 수지를 제조할 수 있다.디히드록시메틸 카르복실산은 수성 폴리우레탄 수지 제조에 널리 사용되는 최고의 친수성 화합물입니다.

2,2-디히드록시메틸프로피온산(DMPA) 및 2,2-디히드록시메틸부티르산(DMBA)

두 종류의 디히드록시메틸 카르복실산 중 2,2-디히드록시메틸 프로피온산은 오랫동안 사용되어 왔으며 현재 널리 사용되는 친수성 사슬 연장제이다.많은 장점이 있지만, 주로 N-메틸피롤리돈(NMP)과 같은 유기용매의 첨가가 필요한 가열 및 용융이 어려운 고융점(180-185℃)으로 인해 많은 단점이 있으며, n N-디메틸아미드(DMF), 아세톤 등이 있으나, NMP는 끓는점이 높아 APU 제조 후 제거가 어렵다.또한, DMPA는 아세톤에 대한 용해도가 작아 합성과정에서 다량의 아세톤을 첨가해야 한다.케톤 제거 과정은 에너지를 낭비할 뿐만 아니라 안전상의 위험도 수반합니다.따라서, 2,2-디히드록시메틸프로피온산의 사용은 에너지 소모가 높을 뿐만 아니라 제품 내 유기 잔류물을 발생시키기 쉽다.
2,2-디히드록시메틸 프로피온산과 비교하여 2,2-디히드록시메틸 부티르산은 다음과 같은 장점이 있습니다.
1. 유기용매에 대한 용해도가 우수합니다.다음 표는 다양한 온도 및 용매에서 DMBA 및 DMPA의 용해도 데이터를 보여줍니다.
다양한 온도 및 용매에서 DMBA 및 DMPA의 용해도 데이터:

용해도: 단위: g/100g 용제
물에 대한 용해도: DMBA의 경우 48% 및 DMPA의 경우 12%.

2. 높은 반응 속도, 빠른 반응 속도 및 낮은 반응 온도.예를 들어, 폴리우레탄 예비 중합체를 합성하기 위한 반응 시간은 일반적으로 50-60분으로 짧고 DMPA는 150-180분이 걸립니다.
3. 입자 크기가 미세하고 분포가 좁은 수성 폴리 우레탄 로션에 사용됩니다.
4. 낮은 융점, 108-114 ℃;
5. 공식의 다양성은 용제 사용을 줄여 용제 및 폐액 처리 비용을 줄일 수 있습니다.
6. 완전히 무용제 폴리 우레탄 및 폴리 에스테르 시스템을 준비하는 데 사용할 수 있습니다.
실제 합성 과정에서 용매를 소비할 필요가 없습니다.생산된 로션은 성능이 좋고 필름의 기계적 특성이 우수하여 반응 시간을 단축하고 에너지 소비를 줄이며 에너지를 절약합니다.따라서 2,2-dihydroxymethyl butyric acid는 가장 잘 알려진 친수성 화합물입니다.