[發(fā)明專利]N，N’-雙（二甲氨基烷基）脲-α,ω-二鹵代烷基共聚物的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310408322.5
• 申請(qǐng)日: 2013-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN103450473A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊威;陳彰評(píng);宋文超;付遠(yuǎn)波;周世駿;李玉梁;明瑞濤;高成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北吉和昌化工科技有限公司
• 主分類號(hào): C08G73/00
• 分類號(hào): C08G73/00
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝;孫林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于鋅酸鹽鍍鋅的陽(yáng)離子季銨鹽聚合物的制備方法，具體地指一種N，N’-雙（二甲氨基烷基）脲-α,ω-二鹵代烷基共聚物的制備方法。?

背景技術(shù)

多年來(lái)，已發(fā)現(xiàn)N,N’-雙(二甲氨基丙基)脲-α,ω-二鹵代烷基共聚物作為電鍍添加劑的廣泛應(yīng)用。目前，它主要作為光亮劑、整平劑和細(xì)化劑運(yùn)用于堿性鍍鋅、鋅合金中，能顯著改善金屬沉積的性能，能在較寬的電流密度范圍內(nèi)獲得均勻分布的鍍層，且能夠避免通常在鋅沉積過程中氣泡的形成。?

EP2099268提到該聚合物也是鍍銅液中的重要整平劑；在一些集成電路板的預(yù)處理過程中，用該共聚物可以不進(jìn)行預(yù)處理，直接進(jìn)行光刻。US0214768也提到在鎢的表面處理過程中,能防止鎢過度被腐蝕，用作鎢蝕刻抑制劑。?

現(xiàn)有的N,N’-雙(二甲氨基丙基)脲-α,ω-二鹵代烷基共聚物合成方法為：將二甲氨基丙胺與尿素在120℃～180℃的條件下反應(yīng)，得到N,N`-雙二甲氨基丙基脲，與二氯乙醚和不同溶劑（如醇類，水等）在35℃-120℃下共聚而成。?

文獻(xiàn)CN1199745A采用了在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，階段升溫的方式（反應(yīng)控制在120℃下1.5小時(shí)，然后溫度升高到140℃，160℃，最后到達(dá)180℃）來(lái)合成N,N`-雙(二甲氨基丙基)脲。US4157388則采用了逐步升溫的方式（反應(yīng)在8h內(nèi)逐步從114℃緩慢的升高到165℃）來(lái)合成N,N`-雙(二甲氨基丙基)脲。雖然通過上述文獻(xiàn)均能得到N,N’-雙(二甲氨基丙基)脲，含量大于95%，但產(chǎn)品色澤較深，?且產(chǎn)品中均含有少量3-二甲基氨基丙基脲。?

CN101508781則加入氫氧化鈮和植酸作為催化劑，在較低的溫度(100℃)來(lái)合成并通過精餾得到顏色較好的N,N`-雙二甲氨基丙基脲；在重復(fù)該實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，此方法會(huì)生成含量很高的3-二甲基氨基丙基脲（含量為85%以上）；同時(shí)N,N`-雙二甲氨基丙基脲的沸點(diǎn)高達(dá)380℃以上，通常意義上的減壓蒸餾不僅難以得到顏色較淺的產(chǎn)品，且在技術(shù)的實(shí)行有一定的難度。?

根據(jù)US4157388，可以通過N,N’-雙（二甲氨基烷基）脲、與α,ω-二鹵代烷按照1:1反應(yīng)產(chǎn)生上述共聚物；通過加入合適的烷化劑，諸如一鹵代烷或者酸，可以終止聚合反應(yīng)并且得到期望的分子量分布。專利CN101508781則進(jìn)一步的給出了煙酸作為該聚合反應(yīng)的分子量調(diào)節(jié)劑。雖然上面提到了終止反應(yīng)的可能性，但就聚合物而言，對(duì)反應(yīng)的控制是極其困難的，而且諸如一元鹵代烷烴或者酸的加入會(huì)造成工藝波動(dòng)較大。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該聚合物分子量分布實(shí)際與反應(yīng)溫度及反應(yīng)時(shí)間關(guān)系更大。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種N,N’-雙（二甲氨基烷基）脲-α,ω-二鹵代烷基共聚物的制備方法。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明N,N’-雙（二甲氨基烷基）脲-α,ω-二鹵代烷基共聚物的制備方法，它包括以下步驟：?

①先將尿素和N,N’-二甲氨基丙胺混合，再加入與尿素質(zhì)量相同的水，同時(shí)加入占尿素重量百分比為0.2～1%的催化劑，所述催化劑為Zn與ZnCl₂的混合物或Al與AlCl₃的混合物，在通入氮?dú)獾那闆r下，采用微波反應(yīng)器升溫至100～110℃回流反應(yīng)，保溫4～6小時(shí)；并在此溫度下減壓餾出過量的N,N’-二甲氨基丙基胺，加入占N,N’-二甲氨基丙胺總重量百分比為0.1～0.5%活性炭攪拌30min，過濾得到淡黃色到無(wú)色的N,N’-雙（二甲氨基烷基）脲，反應(yīng)過程中的尾氣采用稀硫酸裝置吸收；?

②將N,N’-雙（二甲氨基烷基）脲與水按照等質(zhì)量混合，升溫至80℃，開始滴加α，ω-二氯乙基醚，控制滴加時(shí)間在40～60min,滴加完畢后在60～90℃保溫反應(yīng)6～10h，得到特征粘數(shù)在12L/kg以上的如結(jié)構(gòu)式（Ⅰ）所示的共聚物?

其中，n為5～15的整數(shù)。?

上述制備方法的反應(yīng)式如下：?

本發(fā)明步驟①中，所述尿素和N,N’-二甲氨基丙胺按摩爾比為1：2.0～2.2。?

本發(fā)明步驟①中，所述微波反應(yīng)器的微波頻率在200～300Hz。?

本發(fā)明步驟①中，所述氮?dú)獾牧髁靠刂圃?～5L/min。?

本發(fā)明步驟②中，所述N,N’-雙（二甲氨基烷基）脲與α，ω-二氯乙基醚為摩爾比1：0.9～1.05。?