摘 要：異氰酸酯端基封閉劑是一類能夠與異氰酸酯的端基發(fā)生反應(yīng)，從而將其活性基團(tuán)封閉的化合物。這類封閉劑的主要功能是在特定條件下使異氰酸酯暫時(shí)失去反應(yīng)活性，并在需要時(shí)通過(guò)特定條件（如加熱）重新釋放其活性基團(tuán)，以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的化學(xué)反應(yīng)或應(yīng)用目標(biāo)。本文對(duì)此類封閉劑進(jìn)行綜述，從而探究異氰酸酯端基封閉對(duì)產(chǎn)品活性與穩(wěn)定性的影響。

關(guān)鍵詞：異氰酸酯；端基基團(tuán)；封閉劑；研究進(jìn)展

一、引言

異氰酸酯是一類關(guān)鍵的化學(xué)中間體，廣泛應(yīng)用于多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。其獨(dú)特的反應(yīng)性源于分子結(jié)構(gòu)中的異氰酸根（-N=C=O）。封閉型異氰酸酯是通過(guò)化學(xué)手段對(duì)異氰酸酯端基進(jìn)行修飾以調(diào)控其反應(yīng)活性的一類有機(jī)化合物。具體而言，通過(guò)引入適當(dāng)?shù)姆忾]劑與異氰酸酯發(fā)生反應(yīng)，可以有效降低其反應(yīng)活性，避免其與水或其他親核試劑過(guò)早反應(yīng)，從而確保產(chǎn)品的耐黃變性和穩(wěn)定性。常見(jiàn)的封閉劑包括醇類、酚類、肟類以及己內(nèi)酰胺等。

二、醇類及酚類封閉劑

醇類封閉劑具有較高的解封溫度和較低的反應(yīng)活性，因此有著相對(duì)很高的穩(wěn)定性能，能在含水環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間保存。與醇和異氰酸酯反應(yīng)機(jī)理類似，酚類化合化合物也是由NCO基團(tuán)與活性氫反應(yīng)，生成氨基甲酸酯或氨基甲酸苯酯，其反應(yīng)機(jī)理如反應(yīng)方程式（1）所示：

目前，常用的醇類及酚類主要為苯酚、叔丁醇、2-乙基己醇。但是，該種封閉劑在封閉過(guò)程通常需要添加催化劑，且解封閉時(shí)需要較高的溫度。

三、胺類封閉劑

胺類封閉劑中，伯胺與異氰酸酯反應(yīng)極度快速，難以控制。因此，常用的胺類封閉劑主要以酰胺、酰亞胺類（乙酰苯胺、N-甲基乙酰胺、己內(nèi)酰胺、環(huán)丁基酰亞胺等）以及仲胺類封閉劑為主，其反應(yīng)機(jī)理如方程式（2）所示：

其中，酰胺、酰亞胺類封閉劑由于能夠形成六元環(huán)中間體，反應(yīng)速度快且解封溫度較低，因此在實(shí)際應(yīng)用中得到了廣泛青睞。

四、肟類封閉劑

肟類異氰酸酯封閉劑是一類具有重要應(yīng)用價(jià)值的化合物，其優(yōu)點(diǎn)顯著。作為常用的封閉劑之一，它不僅解封溫度較低，而且解封反應(yīng)速率較高。此外，該封閉劑及其封閉型異氰酸酯在水中分散性良好，并且與體系中樹脂的相容性優(yōu)異。更重要的是，這種封閉劑環(huán)保無(wú)毒，封閉后的穩(wěn)定性極佳。肟類化合物廣泛應(yīng)用于交聯(lián)劑、涂料及油漆等領(lǐng)域，是精細(xì)化工領(lǐng)域的重要產(chǎn)品。

五、咪唑類封閉劑

咪唑類異氰酸酯封閉劑是一類以咪唑?yàn)橹饕煞謱?duì)異氰酸酯進(jìn)行化學(xué)封閉的化合物。其優(yōu)點(diǎn)在于：1）解封閉反應(yīng)速率較高；2）解封閉溫度較低；3）封閉劑及封閉型異氰酸酯的水分散性好；4）與體系中樹脂的相容性好；5）封閉劑環(huán)保，無(wú)毒，封閉后的穩(wěn)定性好。其反應(yīng)機(jī)理如方程式（3）所示：

六、結(jié)論

異氰酸酯封閉劑面臨的主要問(wèn)題為：首先封閉效果不穩(wěn)定，導(dǎo)致異氰酸酯在常溫下仍具有活性。其次，接封閉困難，解封過(guò)程復(fù)雜且不完全，導(dǎo)致異氰酸酯活性下降。因此，開發(fā)綠色異氰酸酯封閉劑極為關(guān)鍵。