1,4-丁二醇二縮水甘油醚是長鏈型雙官能度環(huán)氧活性稀釋劑,通常作為環(huán)氧樹脂的增韌性稀釋劑,廣泛用于無溶劑涂料、層壓、膠粘劑等氧體系。
應(yīng)用
1,4-丁二醇二縮水甘油醚(BDDGE)是重要的有機化工中間體,廣泛應(yīng)用于涂料工業(yè)與合成化工領(lǐng)域,其可以作為環(huán)氧活性稀釋劑,該稀釋劑屬于多官能活性稀釋劑。1,4-丁二醇二縮水甘油醚作為一種雙官能度的環(huán)氧樹脂活性稀釋劑,具有很好的使用性能:BDDGE是一種水溶性活性稀釋劑,具有柔性好、粘度低、揮發(fā)性小、氣味小、毒性低等特點,用作環(huán)氧樹脂的稀釋劑來降低環(huán)氧體系的粘性和改進環(huán)氧固化物的力學(xué)性能。不但可大幅度地降低環(huán)氧體系粘度,同時具有很好潤濕能力,可提高環(huán)氧樹脂體系澆鑄時浸透力,在層壓和粘合時獲得很好的潤濕能力。同時還是一種增韌性活性稀釋劑,可用以提高制品的柔韌性。其多與雙酚A型環(huán)氧樹脂配合使用,是一種重要的環(huán)氧體系稀釋劑。[1]
應(yīng)用實例:
交聯(lián)改性大豆蛋白膠黏劑的制備與性能研究
李坤以豆粕和大豆分離蛋白為實驗原料,以1,4-丁二醇二縮水甘油醚(BDDE)和生漆為交聯(lián)劑對大豆蛋白基膠黏劑進行交聯(lián)改性,添加1,4丁二醇二縮水甘油醚(BDDE)能夠有效提高大豆蛋白基膠黏劑耐水膠接性能。BDDE為長鏈環(huán)氧化合物,能與大豆蛋白分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使交聯(lián)體系固化后形成致密而有一定韌性的交聯(lián)結(jié)構(gòu),提高膠接膠合板的耐水膠合強度;同時BDDE為低黏度液體,能夠降低大豆蛋白基膠黏劑黏度,有助于使膠黏劑和木材形成良好膠接界面。當(dāng)添加8%的BDDE時,改性大豆蛋白基膠黏劑制備膠合板的耐水膠合強度提高了417%,達到1.19MPa,滿足室內(nèi)II類膠合板標(biāo)準(zhǔn)要求。[2]
溶聚丁苯橡膠(SSBR)的改性
溶聚丁苯橡膠(SSBR)是以丁二烯苯乙烯為單體,以烷基鋰為引發(fā)劑,以路易斯堿等為無規(guī)劑和結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑,在脂肪烴溶劑中通過溶液聚合制備的一種無規(guī)共聚物。賀電等以以正丁基鋰為引發(fā)劑、環(huán)已烷為溶劑,采用醚類結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑,以陰離子聚合法制備溶聚丁苯橡膠(SSBR),然后用1,4-雙(2.3-環(huán)氧丙氧基)丁烷封端極性改性SSBR,1,4-雙(2,3-環(huán)氧丙氧基)丁烷端基改性SSBR膠料各項性能達到國外同類SSBR膠料水平,與未改性SSBR膠料相比,其抗?jié)窕阅芴嵘瑵L動阻力降低。[3]
制備方法
兩步法-Na0H水溶液做催化劑合成1, 4-丁二醇縮水甘油醚
在裝有真空攪拌、溫度計、冷凝管、恒壓漏斗、蠕動泵的四口瓶中加入稱量好的1,4丁二醇22.15ml(0.25mol)、30%的NaOH水溶液3.33g(即催化劑NaOH與1,4丁二醇的摩爾比為0.1:1),攪拌均勻,加入環(huán)氧氯丙烷97.94ml(1.25mol),控制溫度在60℃,醚化2h。升溫至65℃并減壓至0.15×10-5Mpa,在2h內(nèi)滴加濃度30%的NaOH溶液66.67g (0.5mol), 同時體系中的水和環(huán)氧氯丙烷共沸蒸出,將環(huán)氧氯丙烷冷凝回體系,滴加完后,保持溫度反應(yīng)15min.隨后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)脫去環(huán)氧氯丙烷,得到的環(huán)氧樹脂粗產(chǎn)物留樣,隨后將其余產(chǎn)品加入適量甲苯,用去離子水水洗滌數(shù)次,除去鹽和殘余的堿,隨后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去甲苯,得到無色透明液態(tài)樹脂產(chǎn)品。
醇鈉法合成1, 4-丁二醇縮水甘油醚
用過量的乙醇與金屬鈉反應(yīng),反應(yīng)在幾分鐘內(nèi)迅速完成,按照1,4-丁二醇與鈉1:2的摩爾比向體系中加入1,4-丁二醇,然后進行減壓蒸餾,溫度控制在65℃,有大量氣體排出,待氣泡產(chǎn)生量減少,維續(xù)升高溫度至100℃,直至體系完全成為固態(tài),即得到1,4-丁二醇鈉。繼續(xù)加入ECH(環(huán)氧氯丙烷),ECH加入量大于與Na的摩爾比1:1的量,因為ECH易揮發(fā),且過量的ECH在反應(yīng)完全后容易除去。ECH加入后,反應(yīng)體系迅速放熱,溫度升高,15min后,體系恢復(fù)常溫,為使反應(yīng)進行完全,繼續(xù)攪拌15min。
參考文獻
[1] 徐寧. 1,4-丁二醇縮水甘油醚的合成研究[D]. 北京化工大學(xué), 2010, 18-49.
[2] 李坤. 交聯(lián)改性大豆蛋白膠黏劑的制備與性能研究[D]. 北京林業(yè)大學(xué), 2017, 7-21.
[3] 賀電, 陳移姣. 1,4-雙(2,3-環(huán)氧丙氧基)丁烷端基極性改性溶聚丁苯橡膠的制備及性能研究[J]. 橡膠工業(yè), 2022, 69(11): 835-840.