概述
雙(3-巰基丙酸)乙二醇是一種化學式為C8H14O4S2，分子量為238.324的含硫有機物，常見別名包括E23、Thiocure GDMP等。作為具有雙巰基單元的化合物，雙(3-巰基丙酸)乙二醇結構中的巰基單元提供了其與炔烴類物質發(fā)生加成反應，發(fā)生親核取代反應的可能性。常溫常壓下，雙(3-巰基丙酸)乙二醇的性狀一般為無色至淡黃色透明液體。
應用
因為結構中存在的巰基、羧基、羥基等活性官能團，雙(3-巰基丙酸)乙二醇是一種性質優(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。相關實驗結果表明，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，提高凝膠率。低聚物用量9.6%時，固化膜的綜合性能較好，其凝膠率可達99%，吸水率7%，水接觸角115.8°，鉛筆硬度3H，同時具有較好的柔韌性和附著力[1]。
有關研究
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程中的氧阻聚，提高雙鍵轉化率，同時巰基-雙鍵反應具有點擊反應的特點如高效、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新的熱門研究方向。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，使得其在使用時受到諸多限制，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值得研究的問題。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）通過巰基-異氰酸酯點擊反應制備巰基封端的全氟聚醚聚氨酯（SH-FPU）。
通過紅外光譜對上述以雙(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行結構表征，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系，并對固化膜的基本力學性能如附著力、柔韌性、吸水率等進行表征測試。測試結果表明，在巰基封端含氟聚氨酯加入量為9.6wt.%時，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24h耐酸耐鹽測試后，表面水接觸角仍達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。力學性能測試還表明，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。使用含三個巰基官能團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，研究巰基官能團含量對光固化膜凝膠率、水接觸角、耐酸耐鹽性等的影響。結果表明，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，涂膜的氧阻聚效應逐漸減弱，固化膜的熱分解溫度達到300℃以上，具有較好的熱穩(wěn)定性，涂膜在耐酸耐鹽測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
[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].材料科學與工程學報, 2023, 41(6):984-988.
[2]樊榮,材料工程.巰基點擊反應制備全氟聚醚基UV固化涂料結構與性能研究[D].天津科技大學.