[發明專利]樹枝狀聚酰胺胺的生產工藝

有效

• 申請號: 201310526889.2
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103601895A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 李武松;劉聰聰
• 申請（專利權）人: 威海晨源分子新材料有限公司
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本發明屬于一種樹枝狀聚合物的化學合成工藝，特別涉及一種樹枝狀聚酰胺胺的生產工藝。?

背景技術

樹枝狀聚酰胺胺是一種樹枝狀聚合物，其具有高度分支的分子結構，大量的表面官能團，隨著代數的增加，分子結構成球形，分子內存在空腔，分子具有納米尺寸，其特殊的合成方法使其具有單分散的分子量分布。?

現有技術合成樹枝狀聚酰胺胺是在實驗室以胺類（如乙二胺、氨、己二胺、二亞乙基三胺等）、丙烯酸酯類（如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯等）為原料通過邁克爾加成反應以及酰胺化交替反應，制得的代數不同、結構中含有大量叔胺、酰胺的樹枝狀聚合物，其中通過邁克爾加成反應直接制得半代樹枝狀聚合物，酰胺化反應直接制得整代樹枝狀聚合物，逐代累計，即高代數的產品是以前面低代數的產品作為原料來合成的，不同代數產品分別記作G-0.5代、G0代、G0.5代、G1.0代、G1.5代、G2.0代、G2.5代、G3.0代、G3.5代等。由于其合成和提純方法復雜，目前在國內只停留在實驗室合成階段，在國外也只是停留在中試階段，未報導規模工業化生產的工藝。不同代數樹枝狀聚合物的合成過程如下：?

邁克爾加成反應合成半代樹枝狀聚酰胺胺（G-0.5代樹枝狀聚酰胺胺）：?

酰胺化反應合成整代樹枝狀聚酰胺胺（G0代樹枝狀聚酰胺胺）：?

邁克爾加成反應合成半代樹枝狀聚酰胺胺（G0.5代樹枝狀聚酰胺胺）：?

酰胺化反應合成整代樹枝狀聚酰胺胺（G1.0代樹枝狀聚酰胺胺）：?

G3.5代樹枝狀聚酰胺胺的結構式：?

現有實驗室合成技術中，為了得到完美結構的樹枝狀聚酰胺胺，在反應過程中需要加入大大過量的反應單體原料，胺類單體一般過量50-100倍，丙烯酸酯類單體一般過量2-5倍，所有后期需要將過量的原料和溶劑去除，半代提純的方法主要是通過旋蒸反復提純3次以上，整代提純方法主要是利用旋蒸，并通過加入一定量的甲苯作為共沸劑來盡量的除掉過量的單體，反復提純3次以上。按照現有的反應條件和提純方法，存在許多問題，難以在工業化大規模條件下進行生產。?

不同代數樹枝狀聚酰胺胺合成工藝復雜，提純方法繁瑣，其包括如下步驟：?

1、冰浴控制單體溶解溫度，包括胺類和丙烯酸酯類溶解到甲醇中的溫度控制，溫度最佳不能超過25℃，并且單體都是大大過量的；?

2、半成品溶解到甲醇溶劑中，通過緩慢滴加的方式加入到過量的單體溶液中，滴加過程需要控制反應溫度不超過25℃；?

3、反應過程需要氮氣保護，整代反應時間96小時左右；?

4、半代產品提純需要利用旋蒸，用溶劑甲醇反復提純3次以上；?

5、整代產品提純需要利用旋蒸，用甲苯作為共沸劑，其添加量為溶劑甲醇的9倍左右，反復提純3次以上，然后再用甲醇洗2次以上，除去殘留的甲苯。?

以上實驗室制備方法中存在以下缺點，限制了其工業化生產的可能：?

1、反應都是在實驗室燒瓶中進行，低溫控制使用冰浴，溫度不好控制，操作麻煩，無法獲得工業規模需求的產品；?

2、大大過量的原料（傳統工藝中原料胺類一般過量50-100倍，丙烯酸酯類一般過量2-5倍），造成制造成本的增加，產品價格昂貴，產能低，致使工業化推廣難；?

3、提純過程使用有毒溶劑-甲苯作為共沸劑，使用量大，造成提純成本增加，對操作工身體健康不利，以及甲苯殘留，不環保并影響產品質量；?

4、沒有廢液提純回收再利用的工藝，造成原料的大量浪費，成本居高不下；?

5、單純使用傳統實驗室小旋蒸進行提純，反復提純需要反復拆卸操作，加速設備損耗，影響生產效率，限制了其工業化。?

發明內容

本發明的目的是提供一種低成本、高產能、節能環保的樹枝狀聚酰胺胺的合成工藝。?

本發明所述的樹枝狀聚酰胺胺的生產工藝，邁克爾加成反應直接制得半代樹枝狀聚酰胺胺，酰胺化反應直接制得整代樹枝狀聚酰胺胺，高代數的產品是以前面低半代數的產品作為原料，?