[發明專利]三聚硫氰酸三烯丙酯及其制備方法

有效

• 申請號: 201710984821.7
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107739346B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 夏益青;盛玉萍;李新躍;高晨;陳佳
• 申請（專利權）人: 四川理工學院
• 主分類號: C07D251/38
• 分類號: C07D251/38
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

本發明公開了三聚硫氰酸三烯丙酯及其制備方法，所述三聚硫氰酸三烯丙酯的結構式為：制備方法為：以氯丙烯作為反應體系的溶劑，同時也作為反應單體與三聚硫氰酸三鈉鹽反應生成三聚硫氰酸三烯丙酯，反應完成后，通過真空蒸餾回收過量的氯丙烯以循環利用，生成的三聚硫氰酸三烯丙酯和氯化鈉混合物，通過緩慢降溫使氯化鈉析出，再通過微膜過濾或離心即可分離出氯化鈉，從而得到三聚硫氰酸三烯丙酯。本發明將性能優異的硫醚鍵引入均三嗪衍生物中，合成得到的三聚硫氰酸三烯丙酯，不僅可提高樹脂的交聯密度和熱穩定性，還可以提高聚合物的韌性、耐水性、粘接性、抗氧化能力以及折射率等性能。

技術領域

本發明屬于化合物合成領域，具體涉及三聚硫氰酸三烯丙酯及其制備方法。

背景技術

三聚氰酸三烯丙酯(TAC)是一種含三嗪環的三官能烯烴單體，單體中同時存在穩定的三嗪環結構和活潑的烯丙基結構，不僅明顯提高制品的交聯密度，同時使制品具有良好的耐熱性和介電性能。因此，TAC常用作橡膠和塑料的助交聯劑和輻射交聯助劑。在聚氨酯、聚氯乙烯和乙丙橡膠等以過氧化物為交聯劑時，TAC是良好的助交聯劑；同時，TAC還在聚烯烴、聚氯乙烯輻射交聯中用作光敏劑，改性聚甲基丙烯酸樹脂、聚乙烯和聚酯等樹脂的耐熱性能。

而相對于氧醚鍵，硫醚鍵能賦予聚合物更多突出的特點：疏水、高折射率、低吸潮性、低溶劑溶脹性、好的粘結性，并且在自由基光聚合中，含硫單體具有一定的抗氧阻聚作用，固化后的聚合物疏水、折射率高。因此通過分子設計，合成一種含硫多官能烯烴單體——三聚硫氰酸三烯丙酯(Triallyl Trithiocyanurate,TTAC)，從而獲得性能更加優異的三嗪衍生物。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型三嗪衍生物——三聚硫氰酸三烯丙酯，該三嗪衍生物不僅可以提高樹脂的交聯密度和熱穩定性，還可以提高聚合物的韌性、耐水性、粘接性、抗氧化能力以及折射率等性能，同時本發明還提供了三聚硫氰酸三烯丙酯的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

三聚硫氰酸三烯丙酯的結構式如式(Ⅰ)所示：

本發明合成的三聚硫氰酸三烯丙酯(Triallyl Trithiocyanurate,TTAC)，系統命名為2,4,6-三(2-丙烯硫基)-1,3,5-三嗪(2,4,6-tris(2-propenythio)-1,3,5-triazine)，其分子結構中同時含有高反應活性的烯丙基、高柔韌性的硫醚鍵和高穩定性的三嗪環結構，使聚合物具有更優異的韌性、高折射率、低溶劑溶脹性和好的粘接性等優異性能。與TAC相似，TTAC為三官能乙烯基單體，可以用作高度飽和橡膠的硫化劑、不飽和聚酯的固化劑，還可在聚烯烴、聚氯乙烯輻射交聯中作光敏劑，以提高樹脂的交聯密度和熱穩定性等性能。另一方面，TTAC結構中的硫醚鍵可以進一步提高聚合物的韌性、耐水性、粘接性、抗氧化能力以及折射率等性能，進一步擴大均三嗪衍生物的應用范圍。

本發明還提供了三聚硫氰酸三烯丙酯的制備方法，步驟如下：

(1)三聚硫氰酸三烯丙酯合成：將氯丙烯加入反應器中，然后攪拌并分批次加入三聚硫氰酸三鈉鹽，其中三聚硫氰酸三鈉鹽與氯丙烯的摩爾比為1:3.9～6.0，三聚硫氰酸三鈉鹽的加料時間為40～90min，加料完成后繼續攪拌反應10～40min，上述整個過程控制反應體系溫度為3～12℃；

(2)升溫反應：步驟(1)完成后，在反應體系中加入20～100ppm的阻聚劑，再將反應體系升溫至40～45℃，繼續攪拌反應10～40min；

(3)真空蒸餾：步驟(2)完成后，將反應后的混合液于40～45℃下真空蒸餾，以回收體系中未反應的氯丙烯單體，回收的氯丙烯作為反應物循環利用；