Page 216 - 《精细化工》2022年第9期
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·1934· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷
结构和相对分子质量分布造成不良影响,出现过多
支链结构甚至产生交联,造成产物相对分子质量分
散度变大。所以,选择最佳反应时间为 4 h。此时接
枝反应已经充分发生(产物 M w ≈13000)。对体系
中未反应的—NCO 基团加入苯酚进行封闭以提高
产物的稳定性。
a—不同反应时间;b—不同配比
图 3 改性产物的 FTIR 谱图
Fig. 3 FTIR spectra of the modified products
由图 3a可以看出,反应 8 h 后的产物在 2276 cm –1
附近出现的—NCO 基团特征吸收峰明显减弱 [12] ,说
明反应时间长有利于更多的—NCO 基团参与接枝
反应。但反应 8 h 的产物,谱图中—NCO 基团特征
吸收峰并没有消失,说明反应时间延长不能完全消
耗掉体系中的—NCO 基团(—NCO 基团是改性产
物在放置过程中出现黏度增大甚至凝胶的原因)。
通过 GPC 测试不同反应时间产物的相对分子
质量分布,进一步研究反应时间对改性产物性能的
影响。图 4a 为不同反应时间所得产物的相对分子质
量分布曲线及拟合数值。
由图 4a 可以看出,反应时间延长显著增加了产
物重均相对分子质量(M w )。增加主要发生在大分
子链之间,即已经发生接枝反应的树脂分子链继续
增长或形成支链结构,未发生接枝的原树脂分子链
随时间的延长变化不大。这是因为催化剂一旦引发
接枝聚合,体系中存在反应活性竞争,未被催化引
发的低活性树脂分子基本不再参与接枝共聚 [13] 。所
以,GPC 曲线显示,与反应 4 h 的产物相比,反应
8 h 后的产物仅是高相对分子质量区曲线分布发生
明显变化,而低相对分子质量区曲线分布变化不大。
拟合数值显示,反应 8 h 后的产物分散度明显增大
(PDI=10.6)。
a—不同反应时间;b—不同配比
综合红外光谱和 GPC 分析认为,延长反应时间 图 4 改性产物 GPC 曲线及拟合数值
并不能使体系中—NCO 基团完全反应,反而对产物 Fig. 4 GPC curves and fitting values of the modified products