异氰酸酯的化学反应
异氰酸酯与OH的反应
RNCO + R′OH→ RNHCOOR′
这个反应属于二级反应,反应速度随着羟基含量而变化,不随异氰酸酯浓度而改变。
异氰酸酯与羟基的摩尔比,一般称异氰酸酯指数,R值。
R值>1,端NCO封端的聚氨酯预聚体。对二异氰酸酯和二元醇而言,R值大于2,体系中含有未反应的游离异氰酸酯,此时称之为半预聚体或改性异氰酸酯。 例:各类弹性体预聚体、跑道铺地胶、聚氨酯密封胶等
R值
异氰酸酯与水的反应
2RNCO + H2O → RNHCONHR + CO2↑
1个水分子与2个NCO基团反应得到取代脲,水可以看做一种扩链剂或固化剂。这点对聚氨酯的生产及储存具有重要的指导意义。原材料和产品都需要严格控制水分含量。
反应放出二氧化碳气体,可用在聚氨酯泡沫的生产中,还有湿固化的聚氨酯胶黏剂和涂料。
异氰酸酯与胺基的反应
RNCO + R′NH2 → RNHCONHR′ RNCO + R′NHR〞→ RNHCONR′R〞
脂肪族伯胺反应速度太快,一般很少用。脂肪族仲胺和芳香族伯胺反应速度稍慢,常用来固化NCO封端的预聚体。 MOCA、E-300、unilink4200等。
不同活性氢与异氰酸酯的反应活性
理论上,异氰酸酯可以和所有可以提供活性氢的化合物反应,属亲核反应。在含活性氢的化合物中,亲核中心的电子云密度越大,其电负性越强,它与异氰酸酯反应活性越高,反应速度越快。
脂肪族NH2>芳香族NH2>伯OH>水>仲OH>酚OH>羧基>取代脲>酰胺>氨基甲酸酯