从表格中可以看出,两种醇解剂醇解记忆海绵的醇解产物有着明显的差别,其中1,4-丁二醇的醇解产物为透明棕褐色可流动液体,醇解较彻底,而二乙二醇的醇解产物呈淤泥状,流动性一般。从理论上讲,二乙二醇的链较长,且含有仲羟基,反应活性不及1,4-丁二醇高[24]。因此选用1,4-丁二醇作为醇解记忆海绵的醇解剂。
4.3 反应温度的选择
根据上面的实验结果,选用1,4-丁二醇作为醇解记忆海绵的醇解剂,接下来考察反应温度对醇解产物的影响。选用140℃,160℃,180℃,200℃,220℃作为考察因子,反应时间为4h,记忆海绵与醇解剂1,4-丁二醇的质量比为1:1,用三乙醇胺作为助醇解剂,测定醇解产物的羟值与粘度结果如图2,图3。
图2反应温度对醇解产物粘度的影响
图3反应温度对产物羟值的影响
从图2,图3可以看出,随着反应温度的升高,醇解产物的粘度逐渐降低,羟值逐渐升高,当反应温度达到200℃及以上时,粘度和羟值均变化很小,可见记忆海绵在醇解剂存在的条件下主要在200℃下分解为多元醇,当温度达到200℃,粘度继续降低,羟值继续升高,但变化都已不明显,而耗能会明显增大,故选用200℃作为记忆海绵的醇解温度。
4.4 反应时间的选择
在确定了记忆海绵的醇解温度之后,继续考察反应时间对醇解产物的影响。
选用2h,3h,4h三个温度点作为考察因子,选用1,4-丁二醇作为醇解剂,醇解
温度为200℃,醇解剂与记忆海绵的质量比为1:1,不使用助醇解剂,醇解产物
的羟值和粘度如图4,图5。
图4反应时间对产物粘度的影响
图5反应时间对产物羟值的影响
从图4,图5可以看出,随着反应时间的延长,醇解产物的粘度逐渐降低,羟值逐渐升高,反应时间越长,醇解得就越彻底。当反应时间达到4h时,粘度和羟值均变化很小,醇解已接近完全。若继续延长反应时间,会增加能耗,且副反应增多[25],因此,记忆海绵的醇解时间以4h为宜。
4.5 助醇解剂对醇解产物的的影响
本文以三乙醇胺、有机锡为助醇解剂,在考察了上述影响因素外,还考察了助醇解剂对醇解记忆海绵的影响。反应条件为:记忆海绵与助醇解剂的质量比为20:1,1,4-丁二醇作为醇解剂,反应时间为3h,反应温度为为200℃,记忆海绵与1,4-丁二醇的质量比为1:1,醇解产物的状态见表7:
表7 助醇解剂对醇解产物状态的影响
助醇解剂 颜色 状态 流动性
三乙醇胺 透明浅棕色 可流动液体 好
有机锡 透明棕褐色 粘稠液体 一般
4.6 记忆海绵与醇解剂的质量比对醇解产物的的影响
以1,4-丁二醇为醇解剂,反应时间4h,反应温度200℃,三乙醇胺作为助醇解剂,考察了不同记忆海绵与醇解剂的质量比对醇解产物的影响,分别为1:0.5,1:1,1:2,1:3,醇解产物的粘度和羟值变化如图6,图7所示:
图6 记忆海绵与醇解剂的质量比对产物粘度的的影响 图7 记忆海绵与醇解剂的质量比对产物羟值的的影响
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