[發(fā)明專利]一種側(cè)鏈偶氮型水性聚氨酯的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310573640.7
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103641973A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 李發(fā)萍;張興元;李軍配;鄭燕
• 申請（專利權）人: 宏元（江門）化工科技有限公司;中國科學技術大學
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/32
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 汪祥虬

1.一種側(cè)鏈偶氮型水性聚氨酯制備方法，其特征在于：將含有偶氮生色團的具有對稱結構的二元醇作為反應物，通過與二異氰酸酯、大分子二元醇、親水擴鏈劑進行反應，使偶氮生色團化學鍵入到水性聚氨酯的分子側(cè)鏈中，合成制備出的側(cè)鏈偶氮型水性聚氨酯；

所述具有對稱結構的偶氮二元醇，是由含有偶氮二元醇對位基團R的一元胺進行重氮化反應后，再進行偶合反應制得；

所述重氮化反應為：

其中HX代表鹽酸或硫酸；該重氮化反應是按質(zhì)量份數(shù)100份含有偶氮二元醇對位基團R的一元胺加入500-1000份的水經(jīng)充分攪拌后形成溶液，然后向溶液中緩慢滴加與一元胺物質(zhì)的量之比為2-4:1的濃鹽酸或濃硫酸；控制體系溫度為0-5℃，快速滴加完按亞硝酸鈉與一元胺物質(zhì)的量之比為1-1.02:1的質(zhì)量百分比濃度為30-50%的亞硝酸鈉水溶液；保持冰水浴1-2小時反應生成一元胺的重氮鹽溶液；

所述偶合反應為：

是將N,N-二羥乙基苯胺與一元胺物質(zhì)的量之比為1-1.05:1的N,N-二羥乙基苯胺溶解于按質(zhì)量份0-100份水、100-300份甲醇和0-100份乙酸中形成N,N-二羥乙基苯胺溶液，將前述制備的一元胺的重氮鹽溶液在0.5-1小時內(nèi)滴加到該N,N-二羥乙基苯胺溶液中，采用氫氧化鈉的水溶液調(diào)節(jié)混合溶液的pH值為5-6，保持體系在0-5℃下反應2-4小時，最后調(diào)節(jié)體系pH值為中性，過濾得到產(chǎn)物；用體積比為2-4:1的乙醇和水配制的混合物對所得產(chǎn)物進行重結晶，過濾后放置真空烘箱中干燥至恒重，得到偶氮二元醇。

2.如權利要求1所述側(cè)鏈偶氮型水性聚氨酯制備方法，特征在于所述一元胺選自苯胺、4-乙基苯胺、2-乙基苯胺、對氨基苯甲酸丁酯、鄰甲苯胺、對甲苯胺、4-丁基苯胺、對氨基苯甲酸乙酯、對氨基苯甲酸異丙酯、對硝基苯胺、1-萘胺、2-萘胺、1-氨基-4-溴萘、1-氨基-4-硝基萘胺、2-氨基噻唑或2-氨基-5-硝基噻唑。

3.如權利要求1所述側(cè)鏈偶氮型水性聚氨酯制備方法，特征在于當采用陽離子型親水擴鏈劑N-甲基二乙醇胺與二異氰酸酯、大分子二元醇、小分子二元醇反應時，得到陽離子側(cè)鏈偶氮型水性聚氨酯，具體操作步驟如下：

以水性聚氨酯中非水性和非溶劑性組分的質(zhì)量為基準，將按該基準質(zhì)量30-70%的大分子二元醇在110-120℃脫水0.5-1.5小時，再按該基準質(zhì)量的15-50%加入二異氰酸酯，在80-90℃反應2-4小時后，加入該基準質(zhì)量0.2-15%的具有對稱結構的偶氮二元醇、0-11%的二元醇擴鏈劑、0.01-0.08%的二月桂酸二丁基錫和20-50%丙酮或丁酮，在60-80℃反應1-4小時；將按基準質(zhì)量8-16%的陽離子型親水擴鏈劑N-甲基二乙醇胺溶于10-50%的丁酮中，滴加該溶液，滴完后在40-60℃反應2小時；然后在高速剪切和0-40℃的條件下加入基準質(zhì)量3-7%的乙酸，反應1-5分鐘后加入基準質(zhì)量200-300%的水和0-5%的二元胺擴鏈劑，攪拌5-30分鐘后將反應產(chǎn)物在40-50℃、真空條件下脫去丙酮或丁酮，即得到陽離子側(cè)鏈偶氮型水性聚氨酯乳液。

4.如權利要求1所述側(cè)鏈偶氮型水性聚氨酯制備方法，特征在于當采用陰離子型親水擴鏈劑二羥甲基丙酸或二羥甲基丁酸與二異氰酸酯、大分子二元醇、小分子二元醇反應時，得到陰離子側(cè)鏈偶氮型水性聚氨酯，具體操作步驟如下：

以水性聚氨酯中非水性和非溶劑性組分的質(zhì)量為基準，將按該基準質(zhì)量30-70%的大分子二元醇在110-120℃脫水0.5-1.5小時，再按該基準質(zhì)量的15-50%加入二異氰酸酯，在80-90℃反應2-4小時后，加入該基準質(zhì)量4-8%的陰離子型親水擴鏈劑、0.2-20%的具有對稱結構的偶氮二元醇、0-11%的二元醇擴鏈劑、0.01-0.08%的二月桂酸二丁基錫和20-50%丙酮或丁酮，在70-80℃反應1-4小時；然后在高速剪切和0-40℃的條件下加入3-7%的三乙胺，反應1-5分鐘后，加入基準質(zhì)量200-300%的水和0-5%的二元胺擴鏈劑，攪拌5-30分鐘后，將反應產(chǎn)物轉(zhuǎn)入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，在40-50℃、真空條件下脫去丙酮或丁酮，即得到陰離子側(cè)鏈偶氮型水性聚氨酯乳液。

5.如權利要求3或權利要求4所述側(cè)鏈偶氮型水性聚氨酯制備方法，特征在于所述大分子二元醇選自聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚己內(nèi)酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氫呋喃醚二元醇或聚丙二醇。