[发明专利]一种组合多元醇相容性的评估方法

说明书

本发明提供了一种评估组合多元醇中的两种组分相容性的方法，其包括步骤：1)采用接触角测量仪分别测试两种组分的表面张力σ_L1，σ_L2，两种组分在PTFE板上的接触角θ₁和θ₂；2)根据式1至4分别计算两种组分的色散力分量σ_L1^D和σ_L2^D，以及极性力分量σ_L1^P和σ_L2^P，以及根据式5计算混合时产生的界面张力σ_LL；3)基于如下标准判断相容性，a)σ_LL＜1mN/m时，则相容性优异；b)在1mN/m≤σ_LL≤2mN/m时，相容性比较好；c)在2mN/m＜σ_LL≤3mN/m时，相容性比较差；d)当σ_LL＞3mN/m时，相容性很差。该方法能够优化反应流程，节约成本。

技术领域

本发明属于分析化学领域，特别是评价组合多元醇中任意两种组分之间的相容性的方法。

背景技术

聚氨酯，简称PU，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的大分子化合物的统称。聚氨酯材料是一种非常重要，用途非常广泛的高分子材料，它主要是由异氰酸酯和多元醇反应制备而成。根据原料官能团数目的不同，可以制成线形结构或体型结构的高分子。通过选择不同的多异氰酸酯，不同种类和不同分子量的多元醇，以及各种功能性助剂等，在适当的条件下可以得到具有优良的弹性、粘结性、可发泡性、耐磨、耐低温等诸多不同性能的聚氨酯材料，广泛应用于泡沫塑料、弹性体、涂料、粘合剂、合成革及纤维等众多领域。组合多元醇是合成聚氨酯材料的双组分原料之一，组合多元醇由多种组分组成，包含聚醚多元醇，聚酯多元醇，聚合物多元醇，植物油多元醇等各种多元醇以及表面活性剂，催化剂，发泡剂，稳定剂，交联剂等各种助剂。

目前在涉及聚氨酯和组合多元醇的领域中，通常会测定组合多元醇中多元醇的水分，羟值，分子量及分子量分布等，采用的测试方法有化学滴定法，红外光谱法，核磁共振法，高效液相色谱法等。

对于涉及组合多元醇的应用合成领域，必须了解组合多元醇的相容性，组合多元醇的组分复杂，对各组分间的相容性有较高的要求。在实际的科学研究和工业生产中组合多元醇的相容性是一个很重要的指标，对组合多元醇的储存稳定性有很重要的影响，相容性差的组合多元醇容易出现分层，会严重影响制品的质量。如果不了解组合多元醇的相容性，会给生产造成不必要的麻烦或严重损失。目前，还没有快速、有效评价组合多元醇相容性的手段。

中国专利申请CN201910756241.1公开了基于分子动力学模拟的沥青与SBS相容性评价方法，该技术方案采用分子动力学模拟软件，分别构建单个沥青系统晶胞模型、SBS嵌段共聚物分子结构模型和SBS改性沥青共混体系模型，并分别对其进行分子动力学模拟，计算后得到溶度参数和相互作用能，以此为指标来表征和评价SBS与沥青的相容性，其过程复杂繁琐，且不适用于涉及化合物种类比较多的情况。

杜仕国在《现代化工》1994年第5期发表的《聚合物共混相容性研究进展》中提到采用差示扫描量热仪法测试玻璃化转变温度Tg可以用来评价共混物的相容性，当体系完全相容时，只有一个Tg且处于两组分的Tg之间，而完全不相容的体系则表现出两个与纯组分相对应的Tg值。如果两种化合物部分相容，则由于组分之间的相互扩散作用使共混体系的两个Tg相互有所靠近。但是当两个组分的Tg之差小于20℃时，分辨比较困难，无法判断其相容性。

张群安等人在《南阳理工学院学报》2012年第4卷第6期中发表了《两种多元醇混合相容性研究》，公开了采用共溶剂法研究端羟基聚对苯二甲酸乙二醇酯和生物质基多元醇蓖麻油之间的相容性，但是采用共溶剂法在选择溶剂上是非常困难和繁琐的，尤其不适用于组合多元醇中涉及到的化合物种类比较多的情况。

因此，需要提供一种能够更方便快速，更精细地评估组合多元醇，尤其是组合多元醇中任意两种组分之间的相容性的方法。