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anegg

新虫 (小有名气)

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[求助] 聚氨酯低聚物的合成已有3人参与

高分子小白想合成一种聚氨酯低聚物，HDI减蒸过，PTMEG隔膜泵120℃2h除水。实验方法是在三口烧瓶里加入PTEMG1000,9g(9mmol),DMF20mL,DBTDL(0.0056g，0.05wt%),用5mLDMF溶解HDI1.85g(11mmol)60℃，2h缓慢滴加到三口烧瓶中,最后1mmol自己做的扩链剂用5mLDmf溶解缓慢滴加 60℃1h。
要不就是最后的溶液很稀像没反应一样，要不就是预聚阶段会凝胶导致磁子搅不动。想求助一下是什么问题？
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1楼 2025-05-15 20:14:22

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科研大师姐

银虫 (小有名气)

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【答案】应助回帖

这个实验出现的两种极端情况，核心是**反应的可控性没做好**，从原料、配比、操作细节这几个核心维度来分析原因：
1.  **预聚阶段凝胶的原因**
-  **HDI的滴加速率与反应温度的匹配问题**：HDI和PTMEG的羟基反应活性很高，你设置的是60℃反应，这个温度下反应速度本身就比较快，如果滴加的时候，局部的HDI浓度过高，会快速生成大量的脲基甲酸酯或缩二脲结构，引发提前交联，就会直接凝胶。
-  **除水的细节有遗漏**：你只处理了PTMEG的水，但是DMF如果没有做除水处理，里面的微量水分会和HDI反应，生成脲键，额外的脲键会成为交联点，加速凝胶；另外三口烧瓶如果没有烘干，内壁的水汽也会有同样的影响。
-  **催化剂的用量和添加时机**：DBTDL是强活性的聚氨酯催化剂，你在加入PTMEG的时候就直接加了催化剂，此时体系里的羟基已经处于高活性状态，HDI一加入就会立刻反应，很容易出现局部的快速交联。
2.  **最后溶液很稀的原因**
-  **扩链剂的反应性不足**：你自己制备的扩链剂，如果是氨基类扩链剂，可能纯度不够，或者是活性氢的反应性不够，没办法和预聚体的-NCO基团有效反应；如果是羟基类扩链剂，可能和体系的相容性不好，没有参与到反应里，导致预聚体没有进一步的链增长，分子量没有提升，溶液就会很稀。
-  **预聚体的-NCO含量不足**：如果预聚阶段的反应没有充分进行，或者是HDI和水分反应消耗了过多的-NCO基团，到扩链阶段的时候，没有足够的-NCO和扩链剂反应，也会导致链增长失败，溶液保持稀的状态。

你可以说说你自己制备的扩链剂是什么类型的，或者有没有检测过预聚体的-NCO含量吗？