聚氨酯改性環氧樹脂紅外分析(四)

   TDE-85和2#樣品的紅外光譜列于圖4中。對比2#、TDE-85的紅外光譜圖,2條譜線非常相似,除了2#3535cm-1左右處多了O-H伸縮振動吸收峰外,其余各峰基本相同,且2#樣品經過程序固化溫度,沒有固化仍然為液體,這些說明了在給定的條件下,TDE-85和擴鏈劑1,4-丁二醇并未發生反應。多的羥基振動峰是因為加入的1,4-丁二醇和TDE-85沒有反應,引入了羥基的緣故。


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

聚氨酯改性環氧樹脂紅外分析(四)
    圖5列出了GM210、PU預聚體和3#樣品的紅外光譜圖。在GM210中,3474cm-1左右處的峰為O-H鍵的伸縮振動峰,2970cm-1,286cm-1左右處的峰是飽和C-H鍵的伸縮振動峰,1089cm-1左右處寬而強的峰是醚鍵C-O-C的伸縮振動峰。在PU預聚體的紅外光譜圖中,3300cm-1左右處的峰是N-H鍵伸縮振動峰,2868cm-1,2971cm-1左右處的峰是飽和C-H鍵的伸縮振動峰,在2268cm-1左右處出現的強峰是異氰酸酯基的特征峰,表明PU預聚體鏈端的異氰酸酯基未被完全封端。1730cm-1左右處的吸收峰為氨酯鍵中羰基特征峰。1104cm-1左右處的吸收峰為醚鍵C-O-C的特征峰。
    將GM210、PU預聚體的紅外譜線進行對比,GM210中3474cm-1左右處的聚醚的O-H峰在PU預聚體中已不存在,而PU預聚體中3300cm-1左右處多了一個吸收峰(羥基與異氰酸酯基反應生成了N-H峰),且在2268cm-1左右處還多出了一個強峰(此峰為反應引入的異氰酸酯基-NCO特征峰),1730cm-1左右處氨酯鍵中羰基特征峰基本沒有變化。同時在1387-1607cm-1之間出現了一組峰(為TDI中苯環的特征峰)。由此可見:預聚體中既含氨基甲酸酯鍵又含-NCO基,說明TDI已與聚醚二元醇兩端的羥基發生反應,又因TDI中2個-NCO集團反應活性相差將近10倍,且在制備過程中TDI過量,因而主要產物是端異氰酸酯基聚氨酯預聚體,而不是線型聚氨酯大分子。對比PU預聚體和3#曲線,可以看出PU預聚體中2268cm-1處的異氰酸酯基-NCO特征峰在3#樣品中已經完全消失,結合文獻可以推測,擴鏈劑1,4-丁二醇與PU預聚體發生反應:
    OCN-R-NHCOO-OCONH-R-NCO+HO-R’→OH-OCN-R-NHCOO,OCONH-R’-NHCOO-R’-OH
    同時,可能進一步反應,形成脲基甲酸酯和縮二脲:
    OCN-R-NHCOO~OCONH-R-NCO+RNHCOOR”→OCN-R-NHCOO~OCONH-R-NHCONRCOO”
    OCN-R-NHCOO-OCONH-R-NCO+RNHCONHR"→0CN-R-NHCOO~OCONH-R-NHCONRCONHR”