[發明專利]一種新型聚碳化二亞胺化合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201410173816.4
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN103936954A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 楊源源;唐曉峰;董建廷;逯琪
• 申請（專利權）人: 上海朗億功能材料有限公司
• 主分類號: C08G18/02
• 分類號: C08G18/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種碳化二亞胺化合物及其制備方法，尤其涉及一種聚合型碳化二亞胺化合物及其制備方法。

背景技術

聚碳化二亞胺是一類具有-(R-N＝C＝N-)n-結構的化合物，結構中含有累積雙鍵，性質比較活潑，可以與羧基等基團反應。目前聚碳化二亞胺主要為芳香族類聚碳化二亞胺，由雙官能團異氰酸酯經磷雜環催化劑催化聚合生成，由適量的醇類、胺類或單官能團異氰酸酯調節相對分子質量，最常見的是以二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)和二異氰酸甲苯酯(TDI)等作為單體聚合而成。

目前聚合型的碳化二亞胺市面產品主要為德國朗盛旗下萊茵化學生產的Stabaxol?P系列。專利CN102504161B記載了采用亞甲基雙(4-(2，6-二烷基)苯基異氰酸酯)為基本原料，經催化劑1-甲基-1-氧-磷雜環戊烯作用縮合反應得到的聚碳化二亞胺類化合物。專利CN1253944A記載了一種在主鏈的中央苯環上具有取代基的芳香族聚碳化二亞胺，它是通過已知的二異氰酸酯作單體，在磷類催化劑存在下用已知的聚合方法將其聚合得到。

發明內容

本發明的內容是提供一種新型結構的聚合型碳化二亞胺。

按照本發明的聚碳化二亞胺含有由下述通式(I)表示的結構重復單元：

其中n為2至50的整數，R₁、R₂為氫、甲基、乙基、異丙基、叔丁基等，R₁、R₂可以相同或者不同。

關于本發明的聚碳化二亞胺，由下述通式(II)表示的雙(4-(2，6-二烷基)苯基異氰酸酯合成得到：

這種結構是公知的，但是目前并沒有公開用此結構合成聚碳化二亞胺。本發明的聚碳化二亞胺可以按照本身公知的方法，在磷催化劑的存在下，通過聚合單體通式為(II)的二異氰酸酯而得到。

本發明的聚合反應為無溶劑的縮聚反應，聚合溫度優選為60～150℃，更優選為80～100℃。

作為本發明中使用的催化劑，可以適宜使用任何公知的磷催化劑，如3-甲基-1-苯基-2-磷雜環戊烯-1氧化物及其異構體中的一種或多種，1-甲基-1-氧-磷雜環戊烯及其異構體中的一種或者多種，其中催化劑的用量的是雙(4-(2，6-二烷基)苯基異氰酸酯)質量的0.01％～0.5％。

在聚合反應的最終步驟、中間步驟或起始步驟中的任何一個步驟，或者在反應的全過程中，均可以向反應混合物中加入作為封端劑處理用的單異氰酸酯，本發明采用的單異氰酸酯為2，6-二烷基苯基異氰酸酯，該封端劑的用量根據聚合度的需要而不同。本發明2，6-二烷基苯基異氰酸酯的用量與雙(4-(2，6-二烷基)苯基異氰酸酯)的摩爾當量比例為0.15～0.4∶1。

本發明的具體制備方法為：在催化劑作用下，雙(4-(2，6-二烷基)苯基異氰酸酯)進行無溶劑的縮聚反應，根據不同聚合度的需要，加入一定量苯基異氰酸酯，反應2～6h得到含有部分封端的中間體產物多碳二亞胺，繼續升溫，反應8-15h，至無異氰酸酯基團殘余，在減壓、蒸餾、回收催化劑等后處理后得到最終產物。具體反應式為：

以數均分子量計，本發明所述的聚碳化二亞胺的分子量在1500～6000之間，分子量適中，易于均勻添加于高分子材料中且不易遷移或逸出，具有較高空間位阻的碳二亞胺基團的含量大于10％，熔程為80～130℃，此外本發明的聚碳化二亞胺主鏈上的苯環之間通過單鍵相連接，形成聯苯，與現有聚碳化二亞胺相比剛性增強，具有更好的性能優勢，因而作為添加劑(添加用量通常是待添加高分子材料重量的0.05～10％)可廣泛應用于熱塑性彈性體、聚氨酯、聚酯、聚酰胺等聚合物中。

附圖說明

圖1。圖1為不同老化時間下樣條拉伸強度對比圖。

具體實施方式

為進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明所提供的聚碳化二亞胺及其制備方法進行說明，但本發明的保護范圍不受實施例的限制。

實施例1：