DMBA、DMPAアプリケーション_技術情報_江西吉煜新材料有限公司

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DMBA、DMPAアプリケーション

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DMPAアミノ化プロセスによる水性ポリウレタンの調製

著者：李清渓、穴夏、朱延安、Ququan清（化学と化学工学の学校、華南理工大学、Carpoly化成グループ株式会社）要約：N-メチルピロリドン（NMP）と有機スズを含まない水性水分散液（PUD）は、親水性連鎖延長剤としてのジメチロールプロピオン酸（DMPA）のアミノ化により、首尾よく調製されました。PUDの調製プロセスと酪農産業の性能に対するプロセスの影響、およびコーティングフィルムの構造と特性を特徴づけた。結果は次のことを示しています。（1）。DMPAアミノ化プロセスは、NMPおよび有機スズ触媒の使用を回避して、有機スズおよびNMPのない水性ポリウレタン分散液を調製できます。（2）。アミノ化によって得られた水性ポリウレタンフィルムの性能は、有機スズ触媒プロセスのPUDよりも耐水性およびその他の耐薬品性に特に優れています。（3）。プロセスは単純であり、環境に優しいという利点があります。（出典「2012年水性ポリウレタン産業年次会議録」）

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無溶剤型水性ポリウレタンの合成と特性

著者：劉豹すべて、唐小平、張Wenrong、徐Gewen（化学と化学工学の学校、安徽大学、高分子材料の安徽省グリーンキー研究所）要約：無溶媒の水性ポリウレタンは、主原料としてジメチロール酪酸（DMBA）、イソホロンジイソシアネート（IPDI）、およびポリオキシプロピレンジオール（PPG-220）を使用したプレポリマー法により合成されました。樹脂とDMPAベースのWPUとの比較。R値、鎖延長剤の種類、鎖延長剤の量がPUエマルジョンとコーティングフィルムの性能に与える影響を調べ、合成プロセスも調べ、製品のDSC熱力学的分析と赤外線スペクトルも特徴づけました。スペクトルは、水性ポリウレタンの典型的な赤外線特性として現れます。研究の結論：（1）。DMBAを使用して水性ポリウレタンを合成するプロセスでは、反応プロセス全体を少量の溶媒を追加することなく完了でき、反応結果は配合設計に適合します。（2）。式を設計するとき、R値は1.3を超え、樹脂を乳化でき、合成水性ポリウレタンエマルジョンは良好な外観を持ち、フィルムの機械的特性は優れており、媒体抵抗は良好です。（3）。NCO変換テスト1ステップNCO変換率は2ステップNCO変換率よりも高く、1ステップ法でも2ステップ法でも、NCO変換率を達成するために反応時間全体が5時間しかかからないことは明らかです。98％以上。（4）。鎖延長後プロセスは、乳化中のプレポリマーの粘度を低下させ、EDAよりもフィルムの機械的強度を高め、破断点伸びがEDAよりも小さくなります。（5）。DMBAによって合成された水性ポリウレタンは、少量の溶媒を追加または追加することなく反応を完了できるため、溶媒の環境汚染を大幅に削減し、工場の安全上の危険を減らし、溶媒を除去する難しさを減らし、生産全体のコストを削減し、コストを増加させます。市場競争上の優位性。（出典：安hu大学ジャーナル、自然科学編、Vol。32、No。5、2008年9月）

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DMBAとDMPAポリウレタンエマルジョンの主な性能の比較

著者：ジョン・C、王Wusheng、ルアンデリ、忠風水（応用化学、安徽大学、懲戒移動大ファインケミカルプラントセンター）要約：この論文では、親水性モノマーとしてDMBAとDMPAを使用してポリウレタンエマルジョンを調製し、それらのエマルジョンとフィルムの特性を比較し、工業生産の基準を提供する理由について説明します。テストは、次のパフォーマンス比較に合格しました。1.DMBAとDMPAの溶解度の比較実験では、ポリマーポリオール中のDMBAとDMPAの溶解挙動は、ポリマーポリオールの相対分子量による影響が少ないことがわかりましたが、2つの溶解温度はまったく異なります。DMPAの溶解温度は145-150°Cです。この温度以下ではゆっくりと沈殿し、DMBAの溶解温度は80°Cです。溶解すると、沈殿せずに温度が下がります。これは、DMBAの融点が低いため（=108-113°C）、DMPAの融点が高いため（=175-188°C）です。2.ポリウレタンエマルジョンの特性の比較DMBAおよびDMPAポリウレタンエマルジョンは、固形分、pH、粘度、熱安定性、およびエマルジョンの外観によって特徴付けられ、結果を次の表に示します。計画番号固形分（%）pH粘度（mPa.s）熱安定性（60℃×72h）エマルジョン外観A-10A-15A-2025.225.125.48.18.28.44.25.15.7ゲルなしゲルなしゲルなし白、少量の降水量半透明透明なパンブルーB-10B-15B-2025.325.225.08.28.38.44.46.06.2ゲルなしゲルなしゲルなし乳白色半透明透明なパンブルー注：AとBはそれぞれDMPAとDMBAを表し、10、15、20はそれぞれ1.0％、1.5％、2.0％のカルボキシル含有量を表し、式：ハードセグメント含有量は48％です。3.DMBAとDMPAの反応性の比較。4.ポリウレタンエマルジョンフィルムの機械的特性の比較。5.ポリウレタンエマルジョンフィルムの耐水性、耐薬品性、耐低温性の比較。上記のいくつかの性能比較により、2,2-ジメチロールブタン酸には次の特性があると考えられています。（1）ポリエーテルまたはポリエステルポリオールの溶解温度は比較的低く、一般に約80°Cであり、ポリマーポリオールの相対分子量に依存せず、均一な反応に便利です。（2）実験および赤外線スペクトル分析の後、DMBAシステムのポリウレタン反応時間を短縮できます。（3）DMBAによって調製されたポリウレタンフィルムは、高強度と高弾性

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カルボン酸型親水性連鎖延長剤DMBAおよびDMPA

I.序文水性ポリウレタンの製造において、アニオン性親水性連鎖延長剤としてのカルボン酸は、ジオールを含むカルボン酸の一種であり、独自の分子構造と優れた製品特性により広く使用されています。カルボン酸型鎖延長剤は、主に、ヒドロキシル基およびカルボキシル基の両方であるユニークな2,2-ジメチロールプロピオン酸（DMPA）および2,2-ジメチロールブタン酸（DMBA）を含む。多官能性ヒンダードジオール分子、遊離酸基は、アルカリで中和した後、樹脂の水溶性または分散特性を積極的に改善できます;コーティングの接着性と合成繊維の染色特性を改善するために極性基を導入します;コーティングのアルカリ溶解度。水溶性ポリウレタン系、水溶性アルキド樹脂およびポリエステル樹脂、エポキシエステルコーティング、ポリウレタンエラストマー、粉体コーティングに適用できます。また、特に水性ポリウレタンおよび革仕上げ剤の製造において、皮材、液晶、インク、食品添加物、接着剤に適用でき、鎖延長剤および優れたポリウレタンの両方です。自己乳化特性は、ポリウレタン水エマルジョンの安定性を大幅に改善できるため、広く使用されています。第二に、ジメチロールカルボン酸を使用する利点水性ポリウレタンエマルジョンは、通常、親水性剤をポリウレタン分子鎖に導入し、次にそれを塩基との塩に中和し、脱イオン水中で機械的に攪拌することにより分散して水性ポリウレタンエマルジョンを形成する。水性ポリウレタン親水剤には、主に3種類の陰イオン、陽イオン、非イオン性物質が適用されます。アニオン型は主に、2,2-ジメチロールプロピオン酸、2,2-ジメチロールブタン酸、酒石酸、ブタンジオールスルホン酸、エチレンジアミンスルホン酸ナトリウム、グリセロール、無水マレイン酸です。セミエステルなど;カチオン型には主にメチルジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどが含まれ、非イオン型には主にヒドロキシル末端ポリエチレンオキシドが含まれます。ポリエチレンオキシドなどの非イオン性親水性剤は、分散液を安定させるために大量に存在する必要があります。親水性基としてヒドロキシポリオキシエチレンエーテルを使用して調製された水性ポリウレタン樹脂は、耐電解質性に優れているが、皮膜形成耐水性が非常に悪いため、実用的ではない。親水性化合物としてのエチレンジアミンアクリル酸ナトリウム付加物などのカチオン性親水性薬剤は、-NH2基と-NCO基の急速な反応だけでなく、-NCOと-NHCOOも反応システム全体をアルカリ性にします反応。したがって、反応は制御が難しく、ゲル化が容易であり、得られるエマルジョン粒子は粗く、皮膜形成耐水性が乏しいため、産業では使用されません。アニオン型のジメチロールカルボン酸自体が2つのヒドロキシル基を含み、鎖延長剤としても作用し、自己乳化PUエマルジョンの調製に大きな利点を示しました。カルバメート合成のプロセスでは、反応系が酸性になり、酸性条件下では、-NCOは-OHと穏やかに反応しますが、-NHCOO-は反応に関与せず、ゲル化を引き起こしません。さらに、ジメチロールカルボン酸は鎖延長剤としても機能するため、親水性基（すなわち、カルボキシル基）は高分子セグメントに配置され、3級アミンは中和剤として使用して優れた安定性を実現でき、フィルムは水と溶媒に耐性があります。優れた性能を持つ水性ポリウレタン樹脂。ジメチロールカルボン酸は現在、水性ポリウレタン樹脂の調製に最も好ましい親水性化合物です。トリス、2,2-ジメチロールプロピオン酸（DMPA）および2,2-ジメチロール酪酸（DMBA）2つのジメチロールカルボン酸のうち、2,2-ジメチロールプロピオン酸は以前に使用されており、現在より一般的に使用されている親水性の鎖延長剤です。それには多くの利点がありますが、主にそれ自体の融点が高いため（180-185°C）、加熱および融解が困難であり、N-メチルピロリドン（NMP）、NN-ジメチルなどの有機溶媒の添加が必要であるため、依然として多くの欠点がありますアミド（DMF）、アセトンなど、およびNMPの高沸点は、APUの調製後に除去するのが困難です。さらに、DMPAのアセトンへの溶解度は低く、大量のアセトンを合成プロセスに追加する必要があり、デケトンプロセスはエネルギーを無駄にし、安全上の問題を引き起こします。したがって、2,2-ジメチロールプロピオン酸を使用すると、エネルギー消費が大きくなるだけでなく、製品に有機残留物が発生しやすくなります。2,2-ジメチロール酪酸は、近年登場した新しいタイプの親水性連鎖延長剤です。2,2-ジメチロールプロピオン酸と比較して、2,2-ジメチロールブタン酸には次の利点があります。1.有機溶剤へのより良い溶解性。次の表は、異なる温度と異なる溶媒でのDMBAとDMPAの溶解度データを示しています。異なる温度と異なる溶媒でのDMBAとDMPAの溶解度データ：シリアル番号℃プロピルケトンメチルエチルケトンメチルイソブチルケトンDMBADMPADMBADMPADMBADMPA12015170.420.1240442140.870.5 溶解度：単位g/溶媒100g水への溶解度：DMBAで48％、DMPAで12％。2.高い反応速度、速い反応速度、低い反応温度。たとえば、合成ポリウレタンプレポリマーの合成時間は短く、通常は50〜60分ですが、DMPAは150〜180分です。3.より微細な粒子サイズと狭い分布を持つ水性ポリウレタンエマルジョンに使用されます。4.融点が低く、108〜114°C。5.処方の多様性により、溶媒の使用量が削減され、それにより溶媒コストと廃棄物処理コストが削減されます。6.完全に無溶剤のポリウレタン、ポリエステル系の調製に使用できます。実際の合成プロセスでは、少量の溶媒を消費する可能性があり、エマルジョンの性能が優れており、フィルムの機械的特性が優れているため、反応時間が短縮されるだけでなく、エネルギー消費が削減され、エネルギーも節約されます。したがって、現在、2,2-ジメチロールブタン酸は最もよく知られている親水性化合物であり、業界の専門家は、ジメチロールブタン酸はジメチロールプロピオン酸に代わる環境に優しい化学物質であると考えています。中国におけるテトラキスジメチロールカルボン酸の開発2,2-ジメチロールプロピオン酸の中国の研究開発は遅れて始まった。これは、主に中国の水性樹脂化プロセスによって制限されています。2,2-ジメチロールプロピオン酸の工業生産は、1995年に中国で始まりました。21世紀には、2,2-ジメチロールプロピオン酸の需要が年々増加しており、一定の市場規模を形成しています。しかし、残念ながら、中国での2,2-ジメチロールプロピオン酸の生産はまだ行われておらず、2,2-ジメチロールプロピオン酸を生産しているメーカーは非常に少なく、生産規模は比較的小さいです。主にまだ輸入に依存しています。2,2-ジメチロールブタン酸は、その複雑な生産プロセス、工業化の困難さ、高生産コスト、高価格、および深刻な環境問題のために、その生産および開発および用途が大幅に制限されています。中国の2,2-ジメチロール酪酸の生産は2006年に開始され、いくつかのメーカーが上記の理由ですべて閉鎖されたため、近年中国には2,2-ジメチロール酪酸が存在していません。その結果、多くの水系材料メーカーは、早急にこの受動的な状況を変えたいと切望しており、できるだけ早く2,2-ジメチロールブタン酸を使用することを望んでいます。江西自由新材料有限公司はこの文脈で設立されました。現在、新設のジシュアン2,2-ジメチロール酪酸生産ワークショップは1,200トン/年の規模に達し、2,2-ジメチロールプロピオン酸生産ワークショップは3,500トン/年の規模に達しました。JizhenCompanyは、中国の2,2-ジメチロール酪酸および2,2-ジメチロールプロピオン酸産業を活性化し、中国の水産業に貢献することを決意しています。

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