陈登龙(福建师范大学化学与材料学院高分子研究所,福建省福州市350007)作者简介:陈登龙(1967-),博士生、高级工程师,主要从事生物医用材料、新能源、胶粘剂与塑料助剂等粘细化工产品研究及产业化开发,承当多项省级科研项目,已发表论文十多篇。
摘要:报道了碳酸二甲酯的理化性质,并列举了碳酸二甲酯(DMC)在聚氨酯鞋用胶粘剂、无三苯接枝型氯丁鞋用胶粘剂中的应用情况得出了DMC能部分替代价格昂贵的丁酮、丙酮、醋酸乙酯、酪酸正丙酯的结论。
关键词:碳酸二甲酯;鞋用胶粘剂;聚氨酯;氯丁像胶
0前言
碳酸二甲酯(DimethylCarbonate)简称DMC,是一种新兴的化学原料,近十年来,DMC及其衍生物的研究开发,已成为化工研究热点之一,并取得突破性展,应用领域亦在日益扩大。由于DMC独特的分子结构(CH30-CO-OCH3),它不仅能代替硫酸二甲酯作为甲基化试剂、代替光气作为拨基化剂,还可作为提高汽油辛烷值和含氧量的汽油添加剂。此外,DMC还具有挥发速度快、与其他溶剂相容性好等特点。因此,近十年来DMC的开发和应用研究引起了国内外化工界的广泛重视。
鞋用胶粘剂主要品种有氯丁胶粘剂、聚氨酯胶粘剂,它们均为溶剂型的粘合剂,其组分中有75%以上是溶剂,其所用的有机溶剂有甲苯、苯、二甲苯、丙酮、丁酮、醋酸乙酯等。因大部分的有机溶剂对人体健康和环境有严重的危害,因此,国内外都在积极开发低公害、低毒性的鞋用胶粘剂。DMC作为一种优良的低毒性溶剂,在鞋用胶粘剂的生产中显示出良好的发展前景。
1DMC的理化性质
DMC在常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液体,熔点49C,沸点90.1cc,密度1.0698/em3,不溶于水,但可以与醇、醚、酮等几乎所有的有机溶
剂混溶oDMC毒性很低,对小白鼠、大白鼠致死中量LDP=6400-12800mg/kg,在1992年就被欧洲列为无毒产品,是一种符合现代“清洁工艺”要求的环保型有机溶剂[1]。表1为DMC与鞋用胶粘剂常用溶剂的部分理化性质比较。
2DMC在鞋用胶粘剂生产中的应用研究
溶剂是鞋用胶粘剂的主要成分,溶剂的性质对于胶粘剂的性能有很大的影响。胶粘剂的粘度、干燥速度、粘性保持时间、初粘力、施工性、毒性、安全性、成本、清洁性、储存稳定性等都与溶剂密切相关,自然对溶剂提出很多要求,如溶解能力要强、挥发速度适中、适当的低温不凝胶、气味与毒性要小、使用比较安全、价格尽量低廉、来源还要容易等。毫无疑问单一溶剂很难同时满足这些要求,而采用混合溶剂体系则具有良好的综合性能[2]。根据DMC的溶解度参数、挥发速度、价格、毒性等指标特征,在鞋用粘胶剂中不提倡单独使用,主要是倾向于与其它溶剂复配使用,以达到降低鞋用粘胶剂毒性及制作成本的作用。
2.1DMC在溶液型聚氨酯鞋用胶粘剂中的应用
聚氨酯因其结构中存在的极性亚氨基、拨基、醚键和具有反应活性的异氰酸酯基,而对各种材料具有良好的粘接性。