位阻型端氨基聚醚、位阻型端氨基聚醚的制备方法以及慢反应型聚脲的制备方法技术

本发明专利技术提供位阻型端氨基聚醚、位阻型端氨基聚醚的制备方法以及慢反应型聚脲的制备方法。具体地，所述位阻型端氨基聚醚具有由下列通式(1)表示的结构，其中，X为从聚醚多元醇去除两个羟基以后所得到的二价残基；并且Y为直接键或O。根据本发明专利技术的位阻型端氨基聚醚的成本低、分子量范围宽泛，氨基转化率高，通过采用所述位阻型端氨基聚醚与多异氰酸酯反应得到的聚脲产品具有较长的固化时间并且在固化以后具有优良的物理性质如拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度等，此外还具有优异的耐候性和耐老化性。化性。化性。

Preparation method of sterically hindered amino terminated polyether, sterically hindered amino terminated polyether and slow reaction polyurea

【技术实现步骤摘要】
位阻型端氨基聚醚、位阻型端氨基聚醚的制备方法以及慢反应型聚脲的制备方法


[0001]本专利技术涉及聚脲类涂料领域，具体地，涉及一种位阻型低活性端氨基聚醚、一种位阻型低活性端氨基聚醚的制备方法以及一种慢反应型聚脲的制备方法。

技术介绍

[0002]作为合成聚脲的关键原料，端氨基聚醚(即，两端被氨基封端的聚醚，简称ATPE)按其活性可分为伯胺型高活性端氨基聚醚和位阻型低活性端氨基聚醚。伯胺型高活性端氨基聚醚是一种直链伯胺，与异氰酸酯之间的反应较快，几秒钟固化，放热集中，导致喷涂聚脲产品对基材附着力下降。伯胺型高活性端氨基聚醚通常需要配合特殊的底漆一起使用，主要应用于喷涂聚脲领域。另一方面，位阻型低活性端氨基聚醚由于其分子结构的位阻效应，与异氰酸酯反应时的反应速度较慢，放热低，在保持聚脲的高物理性能、高耐候性和高耐老化性的同时，适当地增加了操作时间，极大的提高了聚脲的理化性能、施工便利性和与基材的粘结性，因此被认为是新一代聚脲原料。
[0003]然而，目前市场上可得到的位阻型低活性端氨基聚醚产品存在售价高、产品单一等不足，较大地制约了聚脲产品的推广和应用。
[0004]因此，在当前的端氨基聚醚领域中，亟待开发出与多异氰酸酯的反应活性低、分子量范围广、成本低的位阻型低活性端氨基聚醚产品以应用于更广泛的领域，从而推动聚脲的应用和发展。

技术实现思路

[0005]从以上阐述的技术问题出发，本专利技术的目的之一是提供一种新型的位阻型端氨基聚醚、一种新型的位阻型端氨基聚醚的制备方法以及一种新型的慢反应型聚脲的制备方法，以解决现有技术中存在的不足之处。根据本专利技术的位阻型端氨基聚醚的成本低、分子量范围宽泛，氨基转化率高，通过采用所述位阻型端氨基聚醚与多异氰酸酯反应得到的聚脲产品具有较长的固化时间并且在固化以后具有优良的物理性质如拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度等，此外还具有优异的耐候性和耐老化性。
[0006]本专利技术人经过深入细致的研究，完成了本专利技术。
[0007]根据本专利技术的一个方面，提供了一种位阻型端氨基聚醚，所述位阻型端氨基聚醚具有由下列通式(1)表示的结构：
[0008][0009]其中，X为从聚醚多元醇去除两个羟基以后所得到的二价残基；并且Y为直接键或O。
[0010]根据本专利技术的某些优选实施方案，所述聚醚多元醇选自羟基官能度为2或 3并且数均分子量为92至10000的聚环氧乙烷多元醇、聚环氧丙烷多元醇和聚四亚甲基醚二醇中的一种或多种。
[0011]根据本专利技术的某些优选实施方案，所述聚醚多元醇的数均分子量在650至 3000的范围内。
[0012]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种位阻型端氨基聚醚的制备方法，所述的方法包括下列步骤：
[0013]a)在酯化反应催化剂的存在下，将聚醚多元醇与对硝基苯甲酰氯或氯甲酸对硝基苯酯反应，以获得在两端被对硝基苯甲酰氯封端的聚醚多元醇或在两端被氯甲酸对硝基苯酯封端的聚醚多元醇；和
[0014]b)在钯碳催化剂的存在下，将步骤a)的产物和氢气反应，以得到所述位阻型端氨基聚醚。
[0015]根据本专利技术的某些优选实施方案，所述位阻型端氨基聚醚具有由下列通式 (1)表示的结构：
[0016][0017]其中，X为从聚醚多元醇去除两个羟基以后所得到的二价残基；并且Y为直接键或O。
[0018]根据本专利技术的某些优选实施方案，所述聚醚多元醇选自羟基官能度为2或 3并且数均分子量为92至10000的聚环氧乙烷多元醇、聚环氧丙烷多元醇和聚四亚甲基醚二醇中的一种或多种。
[0019]根据本专利技术的某些优选实施方案，所述聚醚多元醇的数均分子量在650至 3000的范围内。
[0020]根据本专利技术的某些优选实施方案，所述对硝基苯甲酰氯或氯甲酸对硝基苯酯与所述聚醚多元醇中羟基的摩尔比在1∶1至1.1∶1的范围内，优选在1∶1至 1.05：1的范围内。
[0021]根据本专利技术的某些优选实施方案，在步骤a)中，所述酯化反应催化剂与所述聚醚多元醇的质量比在0.00001∶1至0.1∶1的范围内。
[0022]根据本专利技术的某些优选实施方案，在步骤a)中，所述钯碳催化剂与所述步骤a)产物的质量比在0.01∶1至0.5∶1的范围内。
[0023]根据本专利技术的某些优选实施方案，所述的酯化反应催化剂选自吡啶、2
‑
羟基吡啶、4
‑
甲基吡啶、2
‑
氨基吡啶、3
‑
氯吡啶、4
‑
二甲氨基吡啶、三乙胺、三丙胺、三丁胺、碳酸钾、乙酸钾、氢氧化钾、甲醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇锂和乙醇钠中的一种或多种。
[0024]根据本专利技术的某些优选实施方案，步骤b)包括：将步骤a)的产物溶解在溶剂中并且在钯碳催化剂的存在下和氢气反应，以得到所述位阻型端氨基聚醚。
[0025]根据本专利技术的某些优选实施方案，在步骤b)中，所述溶剂与所述步骤a) 产物的质量比在0.01∶1至1∶1的范围内。
[0026]根据本专利技术的某些优选实施方案，所述溶剂选自乙醇、甲醇、乙酸乙酯和 N，N
‑
二
甲基甲酰胺中的一种或多种。
[0027]根据本专利技术的某些优选实施方案，所述钯碳催化剂的含水量为40
‑
60％，并且钯含量为5
‑
30质量％。
[0028]根据本专利技术的某些优选实施方案，步骤b)中的氢气的压力在1.0MPa至5. 0MPa的范围内。
[0029]根据本专利技术的某些优选实施方案，步骤b)还包括：在将步骤a)的产物和氢气反应以后，将所得产物抽滤并蒸馏。
[0030]根据本专利技术的再一个方面，提供了一种慢反应型聚脲的制备方法，所述方法包括：将位阻型端氨基聚醚、多异氰酸酯和任选的溶剂均匀混合，其中所述位阻型端氨基聚醚具有由下列通式(1)表示的结构：
[0031][0032]其中，X为从聚醚多元醇去除两个羟基以后所得到的二价残基；并且Y为直接键或O。
[0033]根据本专利技术的某些优选实施方案，所述聚醚多元醇选自羟基官能度为2或 3并且数均分子量为92至10000的聚环氧乙烷多元醇、聚环氧丙烷多元醇和聚四亚甲基醚二醇中的一种或多种。
[0034]根据本专利技术的某些优选实施方案，所述聚醚多元醇的数均分子量在650至 3000的范围内。
[0035]根据权利要求13所述的慢反应型聚脲的制备方法，其中所述多异氰酸酯为二异氰酸酯。
[0036]根据本专利技术的某些优选实施方案，所述多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
[0037]根据本专利技术的某些优选实施方案，所述溶剂选自乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮和乙二醇二甲醚中的一种或多种。
[0038]根据本专利技术的某些优选实施方案，所述位阻型端氨基聚醚中的氨基基团的摩尔数与所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基团的摩尔数之间的比率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种位阻型端氨基聚醚，所述位阻型端氨基聚醚具有由下列通式(1)表示的结构：其中，X为从聚醚多元醇去除两个羟基以后所得到的二价残基；并且Y为直接键或O。2.根据权利要求1所述的位阻型端氨基聚醚，其中所述聚醚多元醇选自羟基官能度为2或3并且数均分子量为92至10000的聚环氧乙烷多元醇、聚环氧丙烷多元醇和聚四亚甲基醚二醇中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的位阻型端氨基聚醚，其中所述聚醚多元醇的数均分子量在650至3000的范围内。4.一种位阻型端氨基聚醚的制备方法，所述的方法包括下列步骤：a)在酯化反应催化剂的存在下，将聚醚多元醇与对硝基苯甲酰氯或氯甲酸对硝基苯酯反应，以获得在两端被对硝基苯甲酰氯封端的聚醚多元醇或在两端被氯甲酸对硝基苯酯封端的聚醚多元醇；和b)在钯碳催化剂的存在下，将步骤a)的产物和氢气反应，以得到所述位阻型端氨基聚醚。5.根据权利要求4所述的位阻型端氨基聚醚的制备方法，其中所述位阻型端氨基聚醚具有由下列通式(1)表示的结构：其中，X为从聚醚多元醇去除两个羟基以后所得到的二价残基；并且Y为直接键或O。6.根据权利要求4所述的位阻型端氨基聚醚的制备方法，其中所述聚醚多元醇选自羟基官能度为2或3并且数均分子量为92至10000的聚环氧乙烷多元醇、聚环氧丙烷多元醇和聚四亚甲基醚二醇中的一种或多种。7.根据权利要求4所述的位阻型端氨基聚醚的制备方法，其中所述聚醚多元醇的数均分子量在650至3000的范围内。8.根据权利要求4所述的位阻型端氨基聚醚的制备方法，其中所述对硝基苯甲酰氯或氯甲酸对硝基苯酯与所述聚醚多元醇中羟基的摩尔比在1∶1至1.1∶1的范围内。9.根据权利要求4所述的位阻型端氨基聚醚的制备方法，其中所述的酯化反应催化剂选自吡啶、2
‑
羟基吡啶、4
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甲基吡啶、2
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氨基吡啶、3
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氯吡啶、4
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二甲氨基吡啶、三乙胺、三丙胺、三丁胺、碳酸钾、乙酸钾、氢氧化钾、甲醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇锂和乙醇钠中的一种或多种。10.根据权利要求4所述的位阻型端氨基聚醚的...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟现明，张弼伟，要如磊，桑颖慧，赵沛，
申请(专利权)人：山西省建筑科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：