2,2-二羥甲基丁酸是一種化學物質，分子式C6H12O4，為白色晶體。含有多個官能團。和二羥基甲基丁酸有類似的化學性質。
基本介紹
- 中文名：2,2-二羥甲基丁酸
- 外文名： Dimethylolbutanoic acid [2,2-Bis(hydroxymethyl)butyric Acid]
- CAS：10097-02-6
- 分子式： ：C6H12O4
- 縮寫：DMBA
基本信息,用途,
基本信息
中文名：2,2-二羥甲基丁酸
結構式：
分子量： 148.16
外觀：為白色晶體
熔點： 108-115 °C
溶解性：可溶於水、甲醇、丙酮等。
用途
目前使用的二羥甲基羧酸親水擴鏈劑主要有DMPA和DMBA兩種，其中DMPA使用時間較早，是目前使用最為普遍的一種。雖然它有許多優點，但是還存在許多缺點，主要是自身熔點較高（180 ℃-185℃），很難加熱熔解，這就需要加入有機溶劑如N-甲基吡咯烷酮（NMP）、N.N-二甲基醯胺（DMF）、丙酮等，而NMP沸點高，製備APU後很難除去。而且DMPA在丙酮中溶解度較小，在合成過程需要加入大量的丙酮，脫酮過程既浪費能源又帶來安全隱患。所以說使用DMPA不僅生產能耗高，而且產品中易造成有機殘留等。而DMBA由於有其特殊的分子結構，可以在合成過程不需要消耗一點溶劑，這樣不僅縮短了反應時間，降低能耗，而且節省能源。DMBA和DMPA相比，DMBA存在如下明顯優點：
（1）. DMBA在有機溶劑中有更好的溶解性，表2為DMBA與DMPA在不同溫度下，在不同溶劑中的溶解度數據；
表2：DMBA與DMPA在不同溫度下，在不同溶劑中的溶解度數據
溶解度：單位g/100g溶劑
DMBA在水中溶解度為48%，DMPA為12%。
同時DMBA熔點低，為108℃～115℃ ；
劉都寶等人在《無溶劑水性聚氨酯的合成及性能研究》表明：在用DMBA合成水性聚氨酯過程，不要加一點溶劑既可以完成整個反應過程，而且反應結果附合配方設計。
（2）.高反應率，反應速度快，反應溫度低。
合成聚氨酯預聚體反應時間短，一般只要50-60分鐘，而DMPA則要150-180分鐘。這是因為DMBA結構中比DMPA多了一個亞甲基，使羧基與亞甲基的距離加大，羧基與異氰酸酯的空間位阻減少，從而使反應速率增大。
（3）.用於水性聚氨酯乳液其粒徑更細且分布窄，膠膜性能優異，光澤度高。
劉都寶等人在《無溶劑水性聚氨酯的合成及性能研究》中，分別以二羥基丁酸（DMBA）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、聚氧化丙烯二醇（PPG-220）等主要原料，採用預聚體法合成無溶劑型水性聚氨酯樹脂，與DMPA基合成的WPU進行對比，其具體數據見表3.
表3：DMBA、DMPA聚氨酯乳液性能比較：
註：P-1、P-1 代表DMPA中羧基含量是1.0%和2.0%，B-1、B-1代表DMBA中羧基含量是1.0%和2.0%。
劉都寶等人經研究認為，DMBA聚氨酯乳液的位伸強度和斷裂伸長率高於DMPA聚氨酯，原因是：一是DMBA的分子結構，龐大的側鏈-CH2COO-妨礙了聚氨酯硬段的聚集，硬段堆砌程度差，使硬段本身在軟段基質中溶解度偏高，硬段微區中硬段減小，這些因素會導致模量下降，然而低模量會導致較大的斷裂伸長，反過來較大的斷裂伸長又會使軟段產生進一步的應力結晶，結果出現較高的拉伸強度。二是DMBA具有比DMPA更低的熔點，而且DMBA容易熔於多元醇，所以在相同的時間內DMBA可以完全按照配方反應，而由於DMPA只有一部分溶解反應掉，所以DMBA比DMPA合成的分子量大，力學性能更優越。DMBA光澤度比DMPA的光澤度高的原因，可能是由於DMBA的親水性更好，導致乳 液的粒徑比較小，粒子較均勻。
