Ortho-HgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba85%水从费舍尔科学、埃斯波环氧乙烷(Vikoflex 7170) 7.0%(美国宾夕法尼亚州普鲁士王)阿科玛双氧水有限公司遵循严格的,聚合物亚甲基二苯基二异氰酸酯或pMDI(爸爸27)31.4 wt % NCO陶氏化学(美国密歇根州米德兰)和蓖麻油(CO)从Alnor石油(美国纽约山谷流)。完整的环氧大豆油和0.5% - -2.0%的反应gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba在烧杯中添加一滴一滴地剧烈的机械在室温下搅拌。均匀和高度粘性的产品获得混合后5分钟。这个反应的示意图如图gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba。下一步是esp的制备一系列不同环氧(noncatalyzed或的数量gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba在蓖麻油催化埃斯波)。这是通过适度混合环氧蓖麻油在室温下,直到一个齐次ESP。gydF4y2Ba

两种类型的生物准备:(1)esp只使用0.5%的体重gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba与noncatalyzed ESP控制和(2)催化埃斯波使用重量0.5 - -1.5%gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba没有蓖麻油和noncatalyzed埃斯波控制。ESP bioelastomer的制备过程包括以下步骤:(1)混合5.0 g ESP和2.5 g pMDI在50毫升烧杯电炉配备搅拌器(温和的在室温下搅拌来获得统一和一致性,也避免泡沫的形成阶段),(2)将样品放置在7厘米×11厘米的矩形塑料模具和脱气10分钟45°C真空干燥箱摆脱有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba期间,空气被困,或气体进化的反应,和(3)后固化样品大约48小时45°C (gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba在没有真空应用的烤箱。可萃取性的未反应的油相的精细切割样品测量48 h后固化。第二种类型的生物是准备以同样的方式,但的数量gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba不一(0.5,1.0,1.5%),而且没有酒精的来源(蓖麻油)补充道。聚合MDI添加在10 - 30%的重量acid-reacted埃斯波。后固化后,哑铃型标本从bioelastomer样品使用ASTM D638 V型刀具。gydF4y2Ba

esp的羟值测定根据美国石油化学家的社会(家)官方方法1 Tx - 66 (1997)。酸数字样本(mgKOH / g)的反应产物进行评估根据家官方方法(1家Te - 64, 1997)。环氧ESP样品测量的内容根据AOCS-official方法(家Cd 9-57, 1997)。动态粘度(cP以20°C)的esp测定使用模型从而流变仪(Haake,帕拉默斯,新泽西,美国)。合成环氧化合物和esp显示非牛顿行为和许多其他聚合物解决方案如图所示的非线性剪切应力和应变速率之间的关系绘制仪表项目的数据管理器。加德纳颜色指数评估根据ASTM D1544-04(继续,2010)。拉伸性能的生物是由助教。HDi纹理分析器(纹理技术公司,斯卡斯代尔,纽约,美国ASTM程序后D 882 - 10。测试标本密封和条件在23岁±2°C (73.4±3.6°F)和50±5%相对湿度测试前不少于40 h。样品的初始计量长度为7.62毫米,和十字头的速度是12.5,50毫米/分钟根据断裂伸长率百分比。 DSC measurements were carried out on a TA Instruments (New Castle, Del, USA) DSC Q100. All DSC measurements were performed following the ASTM E 1356-08 standard. The specimens were airtightsealed prior to testing. About 10 mg of the bioelastomer samples were heated at a rate of 10°C/min from −60 to 100°C under dry nitrogen gas atmosphere.

noncatalyzed的官能团gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba催化埃斯波的生物特征是一个总reflectance-Fourier变换红外(ATR-FTIR)光谱使用减毒热的那些时光4700年科学Nicolet(美国威斯康星州麦迪逊热电子Corp .)配备智能探测器和多光谱范围。样品是压在ATR钻石有很好的联系。64扫描4000 - 400厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}波数范围得到4厘米的一项决议gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}。控制bioelastomer (noncatalyzed中的官能团存在gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba),峰值强度对应的波数,环氧树脂在824厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(高强度的),环氧树脂在920厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(现在)磷酸酯为1020厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(缺席),聚氨酯债券为1730厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(现在),2-oxazolidone 1760厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(缺席),以区域组织在2280厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(现在的)和聚氨酯债券为3340厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(高强度的)。相比之下,功能组在示例bioelastomer(催化gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba在824厘米)环氧树脂gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(低强度),环氧树脂在920厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(现在)磷酸酯为1020厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(高强度的),聚氨酯债券为1730厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(现在),2-oxazolidone 1760厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(缺席),以区域组织在2280厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(现在的)和聚氨酯债券为3340厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(低强度)。gydF4y2Ba

结构的分化和未反应的acid-reacted埃斯波被证实了gydF4y2Ba^13gydF4y2Ba理化性质(力量DRX 500 MHz, CDClgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba)。两个样本的光谱展出环氧组中gydF4y2Ba δgydF4y2Ba56.9 - -58.5 ppm。的未反应的埃斯波是显示该地区略高强度指示多个环氧组相比acid-reacted样本。一个gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba核磁共振分析样品显示,化学变化无显著差异。gydF4y2Ba

一个单步未反应的油相萃取方法用于确定聚合物交联的程度之间pMDI和ESP。聚合MDI和ESP很好地混合在一个小样本可支配铝锅。由此产生的弹性薄片产品被治愈24 h在对流烤箱48 h在45°C ESP的生物。治愈薄片样品被冷却到室温和切成薄片的未反应的石油开采。克每削减样本与偶尔搅拌浸泡1:4gydF4y2Ba ngydF4y2Ba-hexane-cyclohexanol解决方案的混合物过滤后15分钟。渗透和滞留物都干在110°C真空烘箱2 h。的比例未反应的油相由质量平衡计算。这个测试是一个简单的反应的环氧化合物和pMDI。这个基本的聚合反应(其它地方描述的那样gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

不同的有机和无机化学(酸、碱、醇、聚合物、表面活性剂、金属盐、酰胺、胺,等等)最初评估根据他们对埃斯波之间的反应和pMDI催化的影响。表gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba显示一个列表的催化剂和相应的催化性能基于上述可萃取性测试。大约0.5%的重量每个催化剂添加到埃斯波和混合在室温下。催化埃斯波的反应与pMDI 2: 1质量比,由此导致聚氨酯混合物被治愈140°C对流烤箱24 h。未反应的油相的PU晶圆测试。低可榨出的内容与PU-forming反应更好的催化性能。磷酸显示最低可榨出的内容,因此,用于生产epoxide-substituted多元醇。gydF4y2Ba

可萃取性分析方法是建立在我们以前的工作(gydF4y2Ba 19gydF4y2Ba)评价反应和聚合MDI的多元醇产品。测试确定的百分比未反应的油相的弹性体。低可萃取性被认为与高交联,而高可萃取性被认为与非功能性的存在或功能组件一起发行(酒精)的聚氨酯配方。gydF4y2Ba

在这项研究中,提取性方法被用来评估不同催化剂的效果添加到环氧大豆油与聚合MDI促进反应。较低的值表示更高的交联可榨出的内容和更好的催化剂的性能。表gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba使用不同的催化剂显示了样本的可萃取性值。而作为催化剂,在某些情况下,材料可能参与反应。gydF4y2Ba

超过30催化剂评价如表所示gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba。关于half-promoted轻微增加反应性pMDI见他们可榨出的内容。磷酸显示最低可抽出的锡含量在2.85%,后跟一个金属催化剂(II) 2-ethylhexanoate为10.0%。前选择的催化剂由于其影响环氧化物的反应或与pMDI ESP。gydF4y2Ba

两个混合序列进行调查的任何变化的属性最终ESP。在第一序列,埃斯波是由反应gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba分别在蓖麻油之前,是补充道。另一个序列是由混合埃斯波,蓖麻油gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba同时进行。所有反应在室温下进行。最后总结了esp的化学属性表gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

基于表gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba结果,没有明显的化学性质的变化最终esp混合使用不同的序列;因此,酒精不明显干涉phosphate-epoxy环反应。的条件下反应,gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba被认为直接与环氧乙烷反应组如图gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba导致粘度增加和减少环氧乙烷氧浓度。轻微的增加归因于羟基值增加gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba百分比,gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba对酒精。gydF4y2Ba

的示意图表示ESP /磷酯的反应pMDI图所示gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba。esp的酒精浓度较高,预计未反应的石油可萃取性较低,因为蓖麻油的羟基容易与NCO-functional群pMDI反应形成交联聚氨酯聚合物网络。埃斯波的催化和反应的影响gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba在0.5到1.0之间的质量分数更明显埃斯波在蓖麻油如图gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

没有酒精的负荷,增加从4.1%(催化)18.6% (noncatalyzed)未反应的观察到油相这表明ESP-pMDI反应的程度可以通过增加数量的增加gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba。低可萃取性可以通过增加酒精的加载bioelastomer混合或增加羟基功能(增加羟基同等重量的羟基数量)的ESP可以通过与环氧树脂反应gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

多元醇的ASTM羟值用于计算所需的异氰酸酯与多元醇反应。催化环氧示例C表gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba显示了240毫克的ASTM羟值KOH / g。异氰酸酯的数量可以减少到40%相对于控制的羟值404毫克KOH / g。gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba催化埃斯波提出了以下潜在优势:增加聚合物网络(高平均功能),显示相对更高的拉伸性能,并降低pMDI加载聚氨酯bioelastomer和僵化的发泡配方。gydF4y2Ba

聚氨酯生物弹性体也由埃斯波的反应gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba无溶剂或酒精的来源。表gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba介绍了这些样本的化学性质与未经处理的埃斯波控制。减少约25%的环氧乙烷氧含量对埃斯波1.5%磷酸反应观察。胶凝酸加载观察到2.0%。gydF4y2Ba

粘度的增加观察磷酸添加到埃斯波的数量在增加。郭et al。gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba]同样的观察和粘度和分子量的增加归因于增加倾向于低聚反应由于存在较高的酸浓度和越来越多的高磷酯等反应产品。这建立反应主要包括环氧开环形式聚合或低聚物的物种的分子量的增加导致分子间磷酸盐di和三酯的形成。通过epoxy-epoxy齐聚反应和/或hydroxy-epoxy反应也很有可能在一个酸催化环氧化合物。(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

环氧开环反应是验证了红外光谱与未经处理的埃斯波表现出更强烈的峰值相比,酸洗样本824波数厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}、环氧树脂的特征信号。大幅增加粘度也观察到从362年cP对未经处理的埃斯波约4000 cP酸洗样本的1.5%。这是表明磷酯的形成由红外光谱验证了光谱强度在1020波数厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}。这个特征信号与未经处理的埃斯波没有被观察到样本。酸值没有显著增加与增加磷酸加载。这表明磷酸盐分子完全与环氧树脂反应分子磷酸加载到最多1.5%。gydF4y2Ba

高残留的酸性是一个不受欢迎的多元醇属性与羟基与异氰酸酯反应,催化剂消耗在这些样本进一步加工生产新型生物和聚氨酯泡沫。所有样品保持nonproblematic酸值小于1.0。家增加羟基值从11.0到38.4上涨主要是由于酒精对残余水的磷酸盐形成或部分水gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

的物理化学性质对环氧化合物的生物合成表gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba展示在表gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba。氨基甲酸酯键形成红外光谱验证了光谱波数3340厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}更高的峰值强度与bioelastomer合成环氧从参与观察。gydF4y2Ba

最大程度的交联弹性体时往往会发生a面和一起发行单体反应在化学计量量。氨基甲酸乙酯反应,特别是对聚氨酯与环氧树脂反应,半个反应发生的复杂网络,和反应化学计量学是不简单的。然而,即使这种不确定性,显然,在10% pMDI有一个完全的异氰酸酯反应不足与一起发行酒精和环氧半个。pMDI加载10%,bioelastomeric材料太软测量拉伸性能。NCO含量少而留下更多的可用酒精/环氧树脂反应组未反应的soy-phosphate分子。gydF4y2Ba

pMDI 30%,酒精的异氰酸酯反应会排气和发生反应,形成不良的半个脆弱的弹性体。pMDI加载30%,生物观察很难和脆弱。这似乎对10%的装载在同一固化温度。过多pMDI相对于环氧/酒精组可能会导致聚氨酯的硬段组成,形成的缩二脲、脲基甲酸盐会导致脆性和脆弱的聚氨酯产品。的gydF4y2Ba TgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 新型的值表gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba显示一致的趋势;越来越gydF4y2Ba TgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 随着哦/ NCO摩尔比增加价值。每个bioelastomer示例显示了一个玻璃化转变温度反映了一种高度的相混合硬段和软链段之间的领域。相对较高的结合强度和应变性能达到约25% pMDI载荷。gydF4y2Ba

在同一pMDI装载时,抗拉强度增加而提高质量的百分比磷酸添加到埃斯波。越高gydF4y2Ba ogydF4y2Ba- hgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba阿宝gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba埃斯波加载导致增加粘度与平均分子量增加有关。一起发行的平均分子量较高单体转化为更多的交联,增加抗拉强度。gydF4y2Ba

在不同pMDI载荷(如样品15 c和25 a),样品的杨氏模量比较相似,这意味着这两个样品有相同的抗弹性载荷变形如图gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba。gydF4y2Ba