[發(fā)明專利]一種聚醚胺及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310095868.X
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN103131002A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石孟澤;王貴友;蔣冠蘭;高孝貴;林榮樂
• 申請（專利權(quán)）人: 福州百盛精細(xì)化學(xué)品有限公司
• 主分類號: C08G65/32
• 分類號: C08G65/32;C08G65/26
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料合成與制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚醚胺及其制備方法。

背景技術(shù)

聚醚胺是一類環(huán)氧樹脂的韌性固化劑及制備聚氨酯脲和聚脲材料的主要原料。聚醚胺用作環(huán)氧樹脂的固化劑時，不但降低了固化物的脆性，提高了固化物的柔性以及熱機(jī)械性能，而且克服了小分子多元胺類化合物易揮發(fā)、易吸收空氣中水和二氧化碳、毒性大的缺點(diǎn)。而用作制備聚氨酯脲和聚脲材料，可以極大地提高反映速率和和材料的物理性能。

目前，聚醚胺的結(jié)構(gòu)主要有三種：（1）線性聚醚胺，其主鏈為聚醚，分子兩端通過直接胺化或引入腈基或疊氮基后催化加氫，得到胺基，對制備工藝要求較嚴(yán)格，成本大；（2）支化型聚醚胺，其結(jié)構(gòu)中聚醚段與胺基相間，通過多元胺與雙環(huán)氧官能團(tuán)單體進(jìn)行縮聚，合成方法簡單，主要應(yīng)用于藥物緩釋及分離技術(shù)領(lǐng)域；（3）側(cè)鏈胺基型聚醚胺，其主鏈為聚醚，側(cè)基被含胺類化合物取代，引入胺基，但是胺類化合物結(jié)構(gòu)中常含有活潑氫，無法控制一個胺類化合物只與一條聚醚主鏈反應(yīng)。因此，控制理想的胺類分子結(jié)構(gòu)，是此類合成的關(guān)鍵。

CN102604072A公開了在強(qiáng)堿或金屬催化劑下，通過間歇釜式反應(yīng)，利用叔丁氧羰基（BOC）保護(hù)醇胺類化合物的胺基，引發(fā)環(huán)氧化物進(jìn)行陰離子開環(huán)反應(yīng)，脫除BOC保護(hù)后，得到聚醚胺，但BOC既能保護(hù)伯胺，也能保護(hù)仲胺。US005510535A公開了一種端氨基聚醚的合成方法，通過胺類起始劑與環(huán)氧烷類化合物在雙金屬氰化物催化條件下制備而得，產(chǎn)率高，但對工藝要求嚴(yán)格，污染大，成本高。因此，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，合成胺基封端的聚醚胺，有廣泛的應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種聚醚胺及其制備方法，本發(fā)明克服了傳統(tǒng)方法羥基直接胺化對設(shè)備及工藝的嚴(yán)苛條件要求，胺類化合物與聚醚鏈相連時易發(fā)生副反應(yīng)等缺陷，成功合成了反應(yīng)條件溫和、結(jié)構(gòu)規(guī)整的聚醚胺。本發(fā)明的聚醚胺在機(jī)械制造、電器電子、交通運(yùn)輸、石油化工、國防建設(shè)、電泳漆、防腐涂料等領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種聚醚胺具有如下結(jié)構(gòu)：

或???????（1）

其中m，n為1~20的自然數(shù)，R₂、R₃、R₄是CH₂或CH₂CH₂，R₁是通式2的烷氧基，

（2）

其中x，y，z分別為0~100的整數(shù)。

一種制備如上所述的聚醚胺的方法，通過胺基“保護(hù)”、“脫保護(hù)”合成伯胺封端的聚醚胺，包括以下步驟：

（1）依次將多元胺、酮類或醛類或酸酐化合物、芳烴類有機(jī)溶劑加入反應(yīng)體系，在60~130℃下反應(yīng)，減壓蒸餾，得到由酮亞胺或醛亞胺或酰基保護(hù)的胺類化合物；

（2）將步驟（1）的胺類化合物作為起始劑，與計量的催化劑加入聚合反應(yīng)釜中，在惰性氣體保護(hù)下，連續(xù)滴加計量的環(huán)氧類單體，控制溫度為60~150℃和反應(yīng)壓力為0.01~20MPa，加料完畢后，繼續(xù)反應(yīng)0.5~8h，得到由酮亞胺或醛亞胺或酰基保護(hù)的聚醚胺；

（3）將吸附劑、有機(jī)酸或無機(jī)酸、去離子水加入步驟（2）的聚醚胺中，20~150℃反應(yīng)1~10h，脫保護(hù)，減壓蒸餾，過濾，即得到所述的聚醚胺產(chǎn)物。

步驟（1）所述的多元胺是含有仲胺或羥基并含有伯胺基的哌嗪胺基衍生物、脂肪族胺或芳香族胺類化合物。

步驟（1）所述的酮類或醛類是脂肪族酮類、脂肪族醛類及其衍生物。

步驟（2）所述的催化劑是堿金屬氧化物、氫氧化物、醇鹽或堿土金屬氧化物、氫氧化物、醇鹽。

步驟（2）所述的環(huán)氧類單體是環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、四氫呋喃、環(huán)氧丁烷中的一種或多種的混合物。

步驟（3）所述的有機(jī)酸或無機(jī)酸為乙二酸、丙二酸、己二酸、硼酸或磷酸，其中酸與金屬離子的摩爾比為0.1~2.0。

步驟（3）所述的吸附劑是硅藻土、活性炭、活性白土或硅酸鹽類。

本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)產(chǎn)物的合成，反應(yīng)條件較溫和，避免了催化加氫法或直接胺化法對反應(yīng)設(shè)備及工藝的嚴(yán)苛要求，降低成本；而且采用亞胺基團(tuán)對伯胺基保護(hù)，有效地減少了胺類化合物與聚醚鏈相連時的副反應(yīng)，從而得到結(jié)構(gòu)規(guī)整的含伯胺基的聚醚胺，在機(jī)械制造、電器電子、交通運(yùn)輸、石油化工、國防建設(shè)、電泳漆、防腐涂料等領(lǐng)域有潛在應(yīng)用。

附圖說明