概述
雙(3-巰基丙酸)乙二醇是一種化學(xué)式為C8H14O4S2，分子量為238.324的含硫有機(jī)物，常見(jiàn)別名包括E23、Thiocure GDMP等。作為具有雙巰基單元的化合物，雙(3-巰基丙酸)乙二醇結(jié)構(gòu)中的巰基單元提供了其與炔烴類(lèi)物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)，發(fā)生親核取代反應(yīng)的可能性。常溫常壓下，雙(3-巰基丙酸)乙二醇的性狀一般為無(wú)色至淡黃色透明液體。
應(yīng)用
因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中存在的巰基、羧基、羥基等活性官能團(tuán)，雙(3-巰基丙酸)乙二醇是一種性質(zhì)優(yōu)良的聚合物單體，可用于合成多種聚合物材料。以全氟聚醚醇(PFPE)，異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，雙(3-巰基丙酸)乙二醇(E23)為原料可以合成一種巰基含氟聚氨酯，將其作為低聚物加入到光固化體系中，以三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和全氟己基乙基丙烯酸酯(PFHEA)作為活性稀釋劑。相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，巰基含氟聚氨酯的加入能有效降低固化膜表面的氧阻聚效應(yīng)，提高凝膠率。低聚物用量9.6%時(shí)，固化膜的綜合性能較好，其凝膠率可達(dá)99%，吸水率7%，水接觸角115.8°，鉛筆硬度3H，同時(shí)具有較好的柔韌性和附著力[1]。
有關(guān)研究
巰基化合物加入到紫外光（UV）固化丙烯酸酯體系中可以有效抑制雙鍵共聚過(guò)程中的氧阻聚，提高雙鍵轉(zhuǎn)化率，同時(shí)巰基-雙鍵反應(yīng)具有點(diǎn)擊反應(yīng)的特點(diǎn)如高效、高選擇性、高產(chǎn)率等，使得巰基-雙鍵UV固化體系正在成為一個(gè)新的熱門(mén)研究方向。目前光固化涂料中使用的巰基化合物大多存在分子量小、易揮發(fā)、氣味大的缺點(diǎn)，使得其在使用時(shí)受到諸多限制，如何提高巰基化合物的分子量降低其揮發(fā)性并將其接枝到光固化體系中是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。研究人員首先以小分子巰基化合物雙(3-巰基丙酸)乙二醇（E23）為改性單元，將其與全氟聚醚醇（E-10H）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）通過(guò)巰基-異氰酸酯點(diǎn)擊反應(yīng)制備巰基封端的全氟聚醚聚氨酯（SH-FPU）。
通過(guò)紅外光譜對(duì)上述以雙(3-巰基丙酸)乙二醇（E23）為主要單元制備得到的巰基封端聚氨酯進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，并將其作為巰基組分加入到聚氨酯丙烯酸酯光固化體系中，改變其用量，研究固化膜凝膠率、水接觸角、耐酸堿性、熱穩(wěn)定性等基本性能與巰基封端聚氨酯含量的關(guān)系，并對(duì)固化膜的基本力學(xué)性能如附著力、柔韌性、吸水率等進(jìn)行表征測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，在巰基封端含氟聚氨酯加入量為9.6wt.%時(shí)，固化膜具有最高的凝膠率99%，在加入4wt.%含氟稀釋劑全氟己基乙基丙烯酸酯后，固化膜具有最高的表面水接觸角115.8°，在經(jīng)過(guò)24h耐酸耐鹽測(cè)試后，表面水接觸角仍達(dá)114.6°，具有較好的耐酸耐鹽性，固化膜的熱分解溫度T5%在250℃以上，且隨著巰基封端聚氨酯含量的增加而上升。力學(xué)性能測(cè)試還表明，固化膜具有較好的附著力和柔韌性，且隨著SH-FPU含量的增加固化膜吸水率逐漸降低。使用含三個(gè)巰基官能團(tuán)的巰基化合物三羥甲基丙烷三巰基丙酸酯做為異氰酸酯封端劑，制備多巰基封端含氟聚氨酯，研究巰基官能團(tuán)含量對(duì)光固化膜凝膠率、水接觸角、耐酸耐鹽性等的影響。結(jié)果表明，隨著多巰基含氟聚氨酯含量增加，固化膜的凝膠率逐漸上升，涂膜的氧阻聚效應(yīng)逐漸減弱，固化膜的熱分解溫度達(dá)到300℃以上，具有較好的熱穩(wěn)定性，涂膜在耐酸耐鹽測(cè)試后表面接觸角變化較小，具有優(yōu)良的耐鹽性[2]。
參考文獻(xiàn)
[1]樊榮,任軍,蘇厚鑫,等.光固化巰基含氟聚氨酯的合成與性能[J].材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào), 2023, 41(6):984-988.
[2]樊榮,材料工程.巰基點(diǎn)擊反應(yīng)制備全氟聚醚基UV固化涂料結(jié)構(gòu)與性能研究[D].天津科技大學(xué).