一种阳离子型聚氨酯大分子多子表面活性剂的制备方法_2

文档序号:8952581阅读:来源:国知局
步骤=所得聚氨醋大分子体系中加入乙酸、盐酸、憐酸、硫酸等无机酸中和 叔胺基团,加入量与叔胺基团的摩尔比为1 :1 ;在30-90°C反应10-50分钟后,蒸馈除去稀 释用溶剂,制得阳离子型聚氨醋大分子多子表面活性剂。原理如图附4所示: 4如权利2所述的一种阳离子型聚氨醋大分子多子表面活性剂的制备方法,其特征是 步骤一中所采用的异氯酸醋为2, 4-甲苯二异氯酸醋(TDI)、2, 6-甲苯二异氯酸醋(TDI)、二 苯基甲烧二异氯酸醋(MDI )、氨化二苯亚甲基二异氯酸醋、2, 6-六亚甲基二异氯酸醋(皿I) 或异佛尔酬二异氯酸醋(IPDI)中的一种或多种组分的混合物。5、如权利2所述的一种阳 离子型聚氨醋大分子多子表面活性剂的制备方法,其特征是步骤一中所用聚酸二元醇为分 子量为200-2000的聚乙二醇(PEG),聚丙二醇(PPG),PPG与PEG的嵌段混合物,聚四氨巧喃 聚酸二元醇(PTMG),聚己内醋二元醇,聚碳酸醋二醇,聚氧四甲撑二醇,聚亚氧烷基乙二醇 等端径基化合物。
[0011] 6.如权利2所述的一种阳离子型聚氨醋大分子多子表面活性剂的制备方法,其 特征是步骤二中所用烷基二醇胺为N-甲基二乙醇胺,N-苯基二乙醇胺,N-下基二乙醇胺, N-十八烷基二乙醇胺,N-乙基二乙醇胺等。
[0012] 7.如权利2所述的一种阳离子型聚氨醋大分子多子表面活性剂的制备方法,其 特征是步骤=中所用烷基醇、二烷基醇胺、烷基酪、烷基酪聚氧乙締醇等可W是正辛醇,异 辛醇,十二烷基醇,十六烷基醇,十八烷基醇,N,N-二甲基乙醇胺,N,N-二乙基乙醇胺, N,N-二异丙基乙醇胺,辛基酪,十二烷基酪,十六烷基酪,十八烷基酪,脂肪醇聚氧乙締酸; 烷基酪聚氧乙締酸等。
[0013] 8如权利1所述的一种阳离子型聚氨醋大分子多子表面活性剂的用途,其特征是 用于締类单体的乳液聚合或用于聚醋、聚氨醋、环氧树脂的乳化,作为玻璃纤维成膜剂、织 物上浆剂、皮革涂饰剂、碳纤维上浆剂、粘合剂或涂料使用。
[0014] 9如权利2所述的一种阳离子型聚氨醋大分子多子表面活性剂的制备,其特征 在于步骤一和步骤二中所用稀释体系粘度的良性溶剂为丙酬、下酬、N-甲基化咯烧酬, N,N-二甲基甲酯胺,N,N-二甲基乙酷胺,甲苯等溶剂中的一种或多种组合。
【附图说明】
[0015] 图1:聚酸二元醇和二异氯酸醋制备聚氨醋预聚体机理。
[0016] 聚酸二元醇与异氯酸醋进行加聚反应制备得到端NCO基的聚氨醋预聚体。
[0017] 图2:聚氨醋预聚体扩链机理。
[0018] 端NC0基的聚氨醋预聚体与烷基二醇胺进行扩链得到不同分子量的含有多个叔 胺基团的聚氨醋大分子 图3:聚氨醋大分子与亲油基团封端机理。
[0019] 将含有多个叔胺基团的端NC0聚氨醋大分子与烷基醇或胺进行封端反应,制得分 子末端有亲油基,分子链中间含有多个叔胺基团的聚氨醋大分子。
[0020] 图4:聚氨醋大分子中和离子化机理。
[0021] 加酸中和聚氨醋大分子的叔胺基团,得到阳离子化聚氨醋大分子表面活性剂。
[0022] 图5,实施例1中制得阳离子型聚氨醋型表面活性剂的红外谱图。
[002引图5中,在3448. 7cm 1出现聚氨醋结构中N-H伸缩振动,在3321cm 1出现异辛醋结 构中C-H伸缩振动,2960. 7 cm 1和2860cm 1出现亚甲基C-H的对称和非对称伸缩振动峰,在 1705cm 1出现聚氨醋结构中C=0伸缩振动,1539cm 1出现氨醋键中N-H的变形振动,说明该 聚合反应已经完成。1114.9 cm 1为聚乙二醇组分C-0官能团的伸缩振动峰,属于典型的聚 酸型聚氨醋分子的特征吸收,1600 cm 1和1456 cm 1出现苯环双键特征吸收峰,2273 cm 1 处不存在NCO吸收峰,证明通过该合成路线得到了预定产物。
[0024] 图6,实施例2中制得阳离子型聚氨醋型表面活性剂的红外谱图。
[00巧]图6中,在3292cm 1出现氨基甲酸醋结构中-NH和-OH伸缩振动,2870cm 1出现饱 和C-H伸缩振动峰,在1712cm 1出现聚氨醋结构中C=0伸缩振动,1539cm 1出现氨醋键中N-H 的变形振动,说明该聚合反应已经完成。1112 cm 1为聚乙二醇组分C-0官能团的伸缩振动 峰,属于典型的聚酸型聚氨醋分子的特征吸收,1597 cm 1和1450 cm 1出现苯环特征吸收 峰,2273 cm 1处不存在NC0吸收峰,证明通过该合成路线得到了预定产物。
[0026] 图7,实施例4中制得阳离子型聚氨醋型表面活性剂的红外谱图。
[0027] 图7中,在3261cm 1出现氨基甲酸醋结构中-畑和-OH伸缩振动,2870cm 1出现饱 和C-H伸缩振动峰,在1712cm 1出现聚氨醋结构中C=0伸缩振动,1539cm 1出现氨醋键中N-H 的变形振动,说明该聚合反应已经完成。1109 cm 1为聚乙二醇组分C-0官能团的伸缩振动 峰,属于典型的聚酸型聚氨醋分子的特征吸收,1600 cm 1和1456 cm 1出现苯环特征吸收 峰,2273 cm 1处不存在NC0吸收峰,证明通过该合成路线得到了预定产物。
[002引图8,实施例5中利用阳离子型聚氨醋型表面活性剂制备的醋酸乙締醋乳液的粒 径分布。
[0029] 由图8可W看出,所得乳液粒径分布单一,均匀,乳液细腻。
【具体实施方式】
[0030] 图5中,在3448. 7cm 1出现聚氨醋结构中N-H伸缩振动,在3321cm 1出现异辛醋结 构中C-H伸缩振动,2960. 7 cm 1和2860cm 1出现亚甲基C-H的对称和非对称伸缩振动峰,在 1705cm 1出现聚氨醋结构中C=0伸缩振动,1539cm 1出现氨醋键中N-H的变形振动,说明该 聚合反应已经完成。1114.9 cm 1为聚乙二醇组分C-0官能团的伸缩振动峰,属于典型的聚 酸型聚氨醋分子的特征吸收,1600 cm 1和1456 cm 1出现苯环双键特征吸收峰,2273 cm 1 处不存在NCO吸收峰,证明通过该合成路线得到了预定产物。
[0031] 图6中,在3292cm 1出现氨基甲酸醋结构中-NH和-OH伸缩振动,2870cm 1出现饱 和C-H伸缩振动峰,在1712cm 1出现聚氨醋结构中C=0伸缩振动,1539cm 1出现氨醋键中N-H 的变形振动,说明该聚合反应已经完成。1112 cm 1为聚乙二醇组分C-0官能团的伸缩振动 峰,属于典型的聚酸型聚氨醋分子的特征吸收,1597 cm 1和1450 cm 1出现苯环特征吸收 峰,2273 cm 1处不存在NC0吸收峰,证明通过该合成路线得到了预定产物。
[003引 图7中,在3261cm 1出现氨基甲酸醋结构中-畑和-OH伸缩振动,2870cm 1出现饱 和C-H伸缩振动峰,在1712cm 1出现聚氨醋结构中C=0伸缩振动,1539cm 1出现氨醋键中N-H 的变形振动,说明该聚合反应已经完成。1109 cm 1为聚乙二醇组分C-0官能团的伸缩振动 峰,属于典型的聚酸型聚氨醋分子的特征吸收,1600 cm 1和1456 cm 1出现苯环特征吸收 峰,2273 cm 1处不存在NC0吸收峰,证明通过该合成路线得到了预定产物。
[0033] 由图8可W看出,所得乳液粒径分布单一,均匀,乳液细腻。
[0034] 实施例1: 步骤一:将已经脱水干燥处理的40g聚酸二元醇阳G400与32g TDI-100加入到密闭反 应容器中,充入干燥的高纯氮气氛,控制反应溫度在60°C ;当体系粘度增大时加入50mL丙 酬稀释,反应2小时后,残留异氯酸醋NC0基团降低至初始值的一半时,制备得到端NC0基 的聚氨醋预聚体。
[003引步骤二:在步骤一中制备所得的端NC0基的聚氨醋预聚体中加入4. 5g的N-甲基 二乙醇胺,在60°C进行预聚体的扩链反应,并根据体系粘度变化适时加入50mL丙酬稀释, 制得链段中间具有可W阳离子化的烷基叔胺的端NC0基聚氨醋大分子。
[0036] 步骤S :将步骤二所得端NC0基大分子中加入12. Og异辛醇,在40-90°C与聚氨醋 分子中末端NC0基团进行封端反应,2小时后制得分子末端有亲油基,分子链中间含有多个 叔胺基团的聚氨醋大分子。
[0037] 步骤四:将步骤S所得聚氨醋大分子体系中加入乙酸2. 4g,在30°C反应30分钟 后,蒸馈除去稀释用丙酬,制得阳离子型聚氨醋大分子多子表面活性剂。
[0038] 步骤五:量取步骤四所得表面活性剂8. Og,加入到密闭反应容器中,加入去离子 水lOOg,升溫到80°C,溶解充分后,降溫到50°C,加入醋酸乙締醋单体lOg,偶氮二异下基 脉盐酸盐(V50)引发剂0.1 g,乳化均匀后升溫到70°C,当乳液体系有蓝光产生,回流下降 时,再分别滴加醋酸乙締醋单体、丙締酸甲醋和丙締酸下醋的混合液化〇g:l〇g:l〇g) ;V50 引发剂〇.4g(10g水);10g甲基丙締酷氧乙基S甲基氯化锭单体的水溶液(20g水)。当单 体滴加结束后,将体系升溫至80°C,继续反应30分钟后,降溫至室溫出料,得到均匀细腻的 丙締酸醋类改性的阳离子型聚醋酸乙締醋稳定乳液,用作玻璃纤维成膜剂、皮革涂饰剂或 碳纤维上浆剂。
[00測实施例2: 步骤一:将已经脱水干燥处理的80g聚酸二元醇阳G80
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