뉴스

홈페이지

2,2-디메틸롤 부티르산 (DMBA) 및 2,2-디메틸롤 프로피온산 (DMPA) 의 성능 비교

릴리스 시간:

2019-11-11

1. 제품 특성

2,2-디히드록시메틸 부탄산

분자식: C6H12O4, 분자량: 148.16,CAS 등록 마크:[10097-02-6]

英文 명성: 디메틸올부탄산 [2,2-Bis (하이드록시메틸) 부티르산]

백색 결정 성 분말, 높은 상대 습도에서 흡습성. 융점은 107 ~ 115 ℃ (고순도는 112 ~ 117 ℃), 밀도는 1.263g/cm3 이다. 물에 용해. 20 ℃에서 아세톤, 메틸 에틸 케톤 및 메틸 이소부틸 케톤에서의 용해성. 각각 15g/100g, 7g/100g 및 2g/100g 및 40 ℃에서의 용해도이다. 각각 44g/100g, 14g/100g 및 7g/100 g이다.

독성은 낮았고, 쥐의 급성 경구 중독 값 LD50 은> 2000 mg/kg이었다.

용해도 데이터 단위 g/100g 용매

온도	아세톤	메틸 에틸 케톤	메틸 이소부틸 케톤
20 ℃	15(1)	7(0.4)	2(0.1)
40 ℃	44(2)	14(0.8)	7(0.5)

20 ℃에서 물 중의 DMBA의 용해도는 48% 이고, 물에서의 DMPA의 용해도는 11% 이며, () 는 DMPA의 용해도이다.

2. 제품 품질의 주요 기술 지표

프로젝트	지표
프로젝트	2,2-디 하이드 록시 메틸 부티르산 (DMBA)	2,2-디메틸롤 프로피온산 (DMPA)
외관	백색 고체 입자	백색 고체 입자
내용 % ≥	99	99
촉촉한 % ≤	0.5	0.5
하이드 록실 값 mgKOH/g	728 ~ 782	810 ~ 860
산성 값 mgKOH/g	370 ~ 375	414.2 ~ 418.3
녹는 점 ℃	108 ~ 115	≥ 180
물 함량 % ≤	0.3	0.3
애쉬 함량 % ≤	0.03	0.03
잔류 알데히드 함량 % ≤	0.03	0.03
철 (Fe) 함량 ppm ≤	5	5
나트륨 (Na) 함량 ppm ≤	150	50
(K) 함량 ppm ≤	10	10
아세톤-트리에틸아민 용해 시험	명확화 및 투명성	명확화 및 투명성

3. 제품의 주요 용도 및 장점

2,2-dimethylol butyric acid는 히드록실 및 카르 복실 그룹의 일종으로, 독특한 다기능 장애 디올 분자, 알칼리를 중화시키는 유리 산 그룹은 수지 수용성 또는 분산 성능을 적극적으로 향상시킬 수 있습니다. 극성 그룹의 도입, 코팅의 접착력 및 합성 섬유 염색 성능 향상; 코팅 알칼리 용해도를 증가시킨다. 수용성 폴리 우레탄 시스템, 수용성 알키드 수지 및 폴리 에스테르 수지, 에폭시 에스테르 코팅, 폴리 우레탄 엘라스토머 및 분말 코팅에 적용 할 수 있습니다.

그것은 또한 가죽 재료, 액정, 잉크, 식품 첨가물 및 접착 화학 산업, 특히 물 에멀션 폴리 우레탄 및 가죽 마감제의 제조에 사용될 수 있습니다, 그것은 체인 증량제 일뿐만 아니라 폴리 우레탄이 좋은 자체 유화 성능을 얻을 수 있습니다, 폴리 우레탄 물 에멀젼의 안정성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

2,2-디메틸올 부티르산은 분자 내에 2 개의 1 차 히드록실기와 카르복실기를 함유하는 다작용성 화합물이다. 분자는 알코올 및 산성 화합물의 특성을 가지고 있으며, 친유성 탄소 골격 구조 및 친수성 작용기 구조는 고유 한 용해도 특성을 가지며 우수한 가교제 및 미세 화학 중간체가됩니다. 이러한 특성을 이용하여, 2,2-디메틸롤 부티르산을 사용하여 수용성 폴리우레탄, 폴리에스테르, 에폭시 수지 등을 제조할 수 있다. 그것은 새로운 녹색 화학 물질입니다. 또한, 2,2-디메틸롤 부티르산은 낮은 융점을 가지며, 아세톤으로 표시되는 케톤계 용매에 쉽게 용해되고, 수성 폴리우레탄의 제조에서 양호한 작업성을 갖기 때문에, 수성 시스템 이외의 분야에서도 그 사용이 점점 더 확대되고 있다.

DMBA는 2 개의 활성 히드록시메틸기를 갖는 네오펜틸 카르복실산이므로 합성 수성 중합체 시스템으로 사용할 수 있으며 수용성 폴리우레탄, 폴리에스테르, 에폭시 수지 등에 널리 사용될 수 있다. DMBA는 다른 용매에서 DMPA보다 용해도가 우수하므로 작업 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다. DMBA는 수계 폴리우레탄용 녹색 및 환경 친화적 인 사슬 증량제 및 내부 유화제의 새로운 세대로 간주되며 유기 용매 및 제로 유기 잔류 물을 사용하지 않고 수성 폴리 우레탄 접착제를 생산합니다. 높은 융점, 느린 용해, 긴 반응 시간, 높은 에너지 소비, 열악한 제품 성능, 유기 용매 첨가 필요성 및 다량의 잔류 용매와 같은 문제는 없다. 수성 에폭시 수지, 폴리 에스테르 및 기타 접착제의 제조에도 사용할 수 있습니다. 현재, 수 인성 폴리 우레탄, 수 인성 수지, 수성 접착제, 수 인성 코팅 및 기타 수 인성 제품은 단량체, 변형 공정, 유기 용매를 첨가하지 않고 디메틸 올 부티르산 (DMBA) 으로서 최고의 다목적 개질 첨가제 (친수성 사슬 증량제), 생산 과정은 더 간단하고 안정적인 성능입니다, 최고의 효과. 그 중에서도 디메틸롤 프로피온산 (DMPA) 은 우수한 비용 성능으로 인해 물 분야에서 널리 사용되고 있다.

현재 사용되는 디메틸롤 카복실산 친수성 사슬 연장제는 주로 DMPA 및 DMBA를 포함하며, 그 중 DMPA는 초기에 사용되며 가장 일반적으로 사용되는 것이다. 많은 장점을 가지고 있지만 여전히 많은 단점이 있습니다. 주로 자체 융점 (180 ℃-185 ℃), 용융이 어렵 기 때문에 N-메틸 피롤리돈 (NMP), N,N-디메틸 아미드 (DMF), 아세톤 등, 그리고 NMP는 높은 비등점을 가지고 있으며, APU의 준비 후에 제거하기가 어렵습니다. 또한, 아세톤에 대한 DMPA의 용해도는 작고, 합성 공정에서 많은 양의 아세톤이 첨가될 필요가 있으며, 이는 에너지를 낭비할 뿐만 아니라 보안 위험을 초래한다. 따라서 DMPA의 사용은 높은 에너지 소비를 생성 할뿐만 아니라 제품에 유기 잔류 물을 쉽게 유발합니다. DMBA는 특별한 분자 구조로 인해 합성 과정에서 약간의 용매를 소비 할 필요가 없으며 반응 시간을 단축시킬뿐만 아니라 작업 효율을 크게 향상시킬뿐만 아니라 에너지 소비를 줄이고 에너지를 절약합니다.

DMBA 및 DMPA와 비교하여 DMBA는 다음과 같은 명백한 장점이 있습니다.

(1) DMBA는 유기 용매에서 더 나은 용해도를 갖는다.

표 2: 다른 온도에서 다른 용매에 있는 DMBA 및 DMPA의 용해도 데이터

일련 번호	온도 ℃	아세톤		메틸 에틸 케톤		메틸 이소부틸 케톤
일련 번호	온도 ℃	DMBA	DMPA	DMBA	DMPA	DMBA	DMPA
1	20	15	1	7	0.4	2	0.1
2	40	44	2	14	0.8	7	0.5

용해도: 단위 g/100g 용매

물 중의 DMBA의 용해도는 48% 이고, DMPA의 용해도는 12% 이다.

동시에, DMBA는 108 ℃ ~ 115 ℃의 낮은 융점을 가지고;

DMBA는 우수한 용해성 및 낮은 융점을 갖기 때문에, 수성 폴리우레탄 에멀젼을 합성하는 과정에서 용매 또는 적은 용매를 필요로 하지 않는다.

Xie Wei et al. "DMBA 기반 수성 폴리 우레탄 에멀션 합성 연구" 에서 DMBA를 친수성 사슬 연장제로 사용, 사슬 연장 공정의 사용, 전체 반응 공정 6h 는 기본적으로 용매없이 완료 될 수 있으며, 제품을 환경 친화적이고 탈황하지 않고, 낭비를 피하기 위하여.

Liu Dubao 및 "무용매 수성 폴리 우레탄 합성 및 성능 연구" 의 다른 사람들은 다음과 같은 것을 보여줍니다: 수 인성 폴리 우레탄을 DMBA로 합성하는 과정에서 약간의 용매를 첨가하지 않으면 전체 반응 과정을 완료 할 수 있으며 반응 결과는 공식으로 이루어집니다. 디자인.

(2) 높은 반응 속도, 빠른 반응 속도 및 낮은 반응 온도.

폴리우레탄 예비중합체 반응 시간의 합성은 짧으며, 일반적으로 50-60 분이며, DMPA는 150-180 분이다. 이는 DMBA 구조가 메틸렌기 이상이고, 카르복실기와 메틸렌기 사이의 거리가 증가하고, 카르복실기 및 이소시아네이트 입체 장애가 감소되어, 반응 속도가 증가하기 때문이다.

(3) 미세한 입자 크기와 좁은 분포, 우수한 필름 성능 및 높은 광택을 가진 수성 폴리 우레탄 에멀젼에 사용됩니다.

"무용매 수성 폴리 우레탄의 합성 및 특성에 관한 연구" 에서 Liu Dubao 등은 디 하이드 록시 부티르산 (DMBA), 이소 포론 디 이소시아네이트 (IPDI), 폴리 옥시 프로필렌 글리콜 (PPG-220) 및 기타 주요 원료를 사용하여 프리 폴리머 방법으로 용매가없는 수성 폴리 우레탄 수지를 합성했습니다. DMPA에 의해 합성된 WPU와 비교하여, 구체적인 데이터를 표 3 에 나타낸다.

표 3:DMBA, DMPA 폴리 우레탄 에멀션 성능 비교:

아니.	인장 강도/(MPa)	휴식 시간에 신장/(%)	모듈러스/(MPa)	느낌	광택
P-1	7.6	464	4.6	좋아요.	78
P-2	9.4	495	5.4	장군	85
B-3	33.5	1290	17.5	좋아요.	84
B-2	46.7	1186	19.7	더 나은	90

참고: P-1 및 P-1 DMPA 중 카르복실기의 1.0% 및 2.0% 를 나타내고, B- 1 및 B- 1 은 DMBA 중 카르복실기의 1.0% 및 2.0% 를 나타낸다.

Liu Dubao 등은 DMBA 폴리우레탄 에멀젼의 파단시 인장 강도 및 신장이 DMPA 폴리우레탄보다 높다고 생각합니다. 그 이유는 첫째, DMBA의 분자 구조, 폴리 우레탄 경질 세그먼트의 응집을 chain-CH2COO-hinders 거대한면 및 하드 세그먼트의 열악한 포장 도로 인해 하드 세그먼트는 소프트 세그먼트 매트릭스에서 높은 용해도를 가지며 하드 세그먼트 마이크로 영역. 이러한 인자는 모듈러스의 감소를 초래할 것이지만, 낮은 모듈러스는 파단시 더 큰 신장을 초래하고, 이는 다시 연질 세그먼트에서 추가적인 응력 결정화를 유도하여 더 높은 인장 강도를 초래한다. 둘째, DMBA는 DMPA보다 낮은 융점을 가지며 DMBA는 폴리올에서 용융하기 쉽기 때문에 DMBA는 동시에 공식에 따라 완전히 반응 할 수 있으며 DMPA의 일부만 용해되고 반응하기 때문에 DMBA는 더 큰 분자량을 가지고 있습니다. DMPA보다 더 나은 기계적 특성을 가지고 있습니다. DMPA보다 DMBA의 더 높은 광택에 대한 이유는 DMBA의 더 나은 친수성으로 인한 것일 수 있으며, 이는 더 작은 입자 크기 및 더 균일한 에멀션 입자를 야기할 수 있다.

디메틸올부티르산은 제 3 카르복실기를 보호하지 않으면서 2 개의 1 차 히드록실기의 작용에 의해 쉽게 메틸화되거나 에스테르화될 수 있고, 이어서 수성 암모니아를 기초로 하여 수용성을 만들 수 있다. 이 제품은 폴리 우레탄, 폴리 에스테르, 에폭시 수지 등에 널리 사용될 수 있습니다. 용해도 측면에서 DMBA는 고유 한 용해도를 가지고있어 작업 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다.

현재, 수성 폴리우레탄은 주로 음이온성 자체 유화이며, 친수성 사슬 연장제는 대부분 DMPA이며, 염 형성제는 트리에틸아민 (TEA) 이며, 중간 정도의 점도와 우수한 안정성을 갖는 폴리우레탄 에멀젼은 TEA/DMPA0.73-0.78 범위 내에서 수득될 수 있다. DMPA와 비교하여 음이온성 내부 유화제로서 DMBA를 사용한 폴리우레탄 에멀젼의 제조는 다음과 같은 특징을 갖는다: ① DMBA의 융점은 105 ℃이므로, 이 온도에서 폴리올에 용융/용해될 수 있다; ② 반응 시간 (약 60-60 분) DMBA와 폴리 우레탄 프리 폴리머의 합성은 DMPA (약 150-180 분) 보다 훨씬 작습니다. ③ 물 흡수 전후에 DMBA에 의해 제조 된 폴리 우레탄 에멀젼 필름의 파단에서의 인장 강도 및 신장은 DMPA에 의해 제조 된 것보다 크다; ④ 내부 유화제로서 DMBA에 의해 제조된 APU 에멀젼은 입자 크기가 크고 분포가 좁기 때문에, 음이온 유화제로서 DMBA를 사용한 폴리우레탄 에멀젼의 제조는 양호한 적용 전망을 갖는다.

DMBA와 DMPA를 사용한 비교:

사용되는 폴리올의 종류		폴리에테르 폴리올		폴리카보네이트 폴리올
		DMBA	DMPA	DMBA	DMPA
성분	H12MDymole 비율	1.94	1.94	1.94	1.94
	PTMG2000	1	1
	PCD2000			1	1
	DMBA	0.58		0.58
	DMPA		0.58		0.58
	TEA (에틸 트리 아민)	0.46	0.46	0.46	0.46
	EDA	0.009	0.009	0.009	0.009
	NVP wt % tosolid	10	10	20	20
분산 속성	단단한 내용 wt %	33.7	33.1	32.3	32.7
	점도 mpa.s/25 ℃	78	50	57	51
	PH 값	8.6	8.6	7.6	7.8
기계적 성질	50% 모듈러스 Mpa	7.4	9.2	6	5.1
	인장 강도 Mpa	35.6	28.8	24.9	16.7
	신장 %	573	439	422	307
물 저항	50% 모듈러스 Mpa	4	4.6	4.1	3.3
	인장 강도 Mpa	18.6	12.2	21.4	17.4
	신장 %	573	455	518	529
	흡수율 %	4.3	4.2	4.2	5.3