一种含酯基芳香族二胺扩链剂及其制备方法技术

一种含酯基芳香族二胺扩链剂及其制备方法，所述含酯基芳香族二胺扩链剂为符合下列结构式的化合物；式中，R代表碳原子数为2

【技术实现步骤摘要】
一种含酯基芳香族二胺扩链剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于精细化工领域，涉及一种含酯基芳香族二胺扩链剂及其制备方法，特别涉及一种高性能聚氨酯弹性体用扩链剂
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含酯基芳香族二胺扩链剂的酯交换制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯弹性体是一类具有优异性能的高分子材料，一般采用扩链剂对预聚体扩链后制备，目前国内弹性体的制备仍以TDI系预聚体
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胺类扩链剂为主，最常用的胺类扩链剂即3,3
’‑
二氯
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4,4
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二氨基二苯基甲烷(MOCA)，MOCA
‑
TDI系预聚体制备的弹性体基本可以满足各场合对弹性体物理性能的要求，但对于一些特殊场合，如要求制品具有良好动态性能、耐热性、食品接触场合的应用，则需要开发分子结构更优异的聚氨酯扩链剂，如分子结构中含有酯基的芳香族二胺。含有酯基的芳香族二胺中的酯基、苯环的存在可赋予制品一定的刚性，增强制件的强度，同时随着两个苯环之间架桥结构的不同，芳香族二胺扩链剂的性能具有很大的调节空间，部分此类扩链剂在室温下呈液态，可以直接与液化的MDI反应，操作方便且可以大大提高制件的动态性能及强度；含有酯基的扩链剂使用的安全性高，如1，3
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丙二醇
‑
双
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(对氨基苯甲酸)酯已被FDA批准可以用作食品接触场合制件的扩链剂，具有此类结构的含酯基二胺扩链剂的安全性亦较好。
[0003]含有酯基的扩链剂的合成主要有三种方法：(1)US4283549A1介绍了一种对硝基苯甲酸与小分子醇先酯化合成对硝基苯甲酸酯，再对硝基进行加氢还原得到相应的芳香族二胺扩链剂，该工艺在合成过程中使用苯甲醚作溶剂，并以贵金属Pd/C为加氢催化剂，工艺路线复杂，成本高，经两步工艺后，产品的收率小于90％。(2)US4476318介绍了一种对氨基苯甲酸盐与二醇在二甲基亚砜等溶剂中制备含酯基芳香族二胺的方法，产品的收率可达到90％以上，纯度97％以上，但由于对氨基苯甲酸盐在溶剂中的溶解度有限，此工艺需要使用大量的有机溶剂，对环境不够友好且产能受到一定限制，此工艺应用较少。(3)US6111129介绍了一种对氨基苯甲酸酯与小分子醇在锡类催化剂的作用下进行酯交换反应制备芳香族二胺的方法，该合成工艺简单、绿色环保，但酯交换是一个可逆反应，经酯交换得到的二胺纯度不高，经一次重结晶后产品纯度只有93.4％。
[0004]随着全球安全环保意识的增强，对环境友好的生产工艺成为合成目标产物的首选。对于上述三种合成含酯基的芳香族二胺的方法，酯交换法工艺步骤简单，不涉及贵金属催化高压加氢工艺及有机溶剂的使用，成为该类二胺扩链剂合成的首选。但由于酯交换反应是一个可逆反应，如何提高酯交换效率，提高产品收率及纯度，成为该合成工艺首先要解决的问题。
[0005]常用的酯交换催化剂可以分为均相催化剂和非均相催化剂。均相催化剂如钛酸酯类、有机锡类等，酯交换效率较高但催化剂在使用后难以从产物中分离出来，生产成本较高且对酯交换产物的后续应用可能会造成影响；非均相催化剂如负载型催化剂、金属氧化物催化剂等，具有可以循环使用、易分离等优点，但存在活性位点分布不均匀，催化效率较低且催化活性随着使用次数的增加而降低的不足，活性高且可重复使用的催化剂始终是酯交
换反应研究热点之一。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种含酯基芳香族二胺扩链剂及其制备方法。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案是：一种含酯基芳香族二胺扩链剂，所述含酯基芳香族二胺扩链剂为符合下列结构式的化合物；
[0008][0009]式中，R代表碳原子数为2
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20的亚烷基、聚醚/聚酯链段。
[0010]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案是：一种含酯基芳香族二胺扩链剂的制备方法，其特征在于：在氮气气氛下，向一反应釜中加入低分子量二醇和功能化离子液体，升温至80
‑
100℃，然后加入对氨基苯甲酸酯，然后在真空度为0.03
‑
0.05Mpa、温度为130℃
‑
160℃条件下，进行酯交换反应8
‑
10h。
[0011]所述功能化离子液体为N
‑
磺酸丁基
‑3‑
甲基咪唑对甲苯磺酸盐、N
‑
磺酸丁基
‑3‑
甲基咪唑三氟甲磺酸盐、N
‑
磺酸丁基
‑3‑
甲基咪唑硫酸氢盐、N
‑
磺酸丁基
‑3‑
甲基吡啶对甲苯磺酸盐、N
‑
磺酸丁基
‑3‑
甲基吡啶三氟甲磺酸盐和N
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磺酸丁基吡啶硫酸氢盐中的至少一种。
[0012]优选的技术方案为：所述功能化离子液体为N
‑
磺酸丁基
‑3‑
甲基咪唑对甲苯磺酸盐、N
‑
磺酸丁基
‑3‑
甲基咪唑硫酸氢盐、N
‑
磺酸丁基
‑3‑
甲基吡啶对甲苯磺酸盐和N
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磺酸丁基吡啶硫酸氢盐中的至少一种。
[0013]优选的技术方案为：所述对氨基苯甲酸酯为对氨基苯甲酸甲酯、对氨基苯甲酸乙酯中的至少一种。
[0014]优选的技术方案为：所述低分子量二醇为乙二醇、1,3
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丙二醇、1,2
‑
丙二醇、1,4
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丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚二醇，聚酯二醇中的至少一种。
[0015]优选的技术方案为：酯交换反应结束后，在真空度为0.09MPa
‑
0.1MPa，温度为170℃
‑
185℃条件下，真空蒸馏过量未反应的原料对氨基苯甲酸酯并收集回用。
[0016]优选的技术方案为：真空蒸馏结束后，余下的反应液静置分层，收集下层的离子液体催化剂并回用。
[0017]由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有的优点是：
[0018]本专利技术使用功能化离子液体为催化剂，利用离子液体的高效催化效果，且离子液体具有化学性质稳定、蒸汽压低的优势，兼具活性高、易分离、可重复使用的优点。磺酸基改性的功能化离子液体具有酸性强、酯交换催化效果好、易与产物分离的优势而被应用于酯交换反应中。
具体实施方式
[0019]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。
[0020]实施例1：一种含酯基芳香族二胺扩链剂及其制备方法
[0021]向配置有温度计、搅拌、抽真空装置的200L反应釜中充入氮气并排空，如此重复三
次，排出反应釜中空气。向反应釜中加入1,3
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丙二醇19.02kg，N
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磺酸丁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含酯基芳香族二胺扩链剂，其特征在于：所述含酯基芳香族二胺扩链剂为符合下列结构式的化合物；式中，R代表碳原子数为2
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20的亚烷基、聚醚/聚酯链段。2.根据权利要求1所述的含酯基芳香族二胺扩链剂的制备方法，其特征在于：在氮气气氛下，向一反应釜中加入低分子量二醇和功能化离子液体，升温至80
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100℃，然后加入对氨基苯甲酸酯，然后在真空度为0.03
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0.05Mpa、温度为130℃
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160℃条件下，进行酯交换反应8
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10h，所述功能化离子液体为N
‑
磺酸丁基
‑3‑
甲基咪唑对甲苯磺酸盐、N
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磺酸丁基
‑3‑
甲基咪唑三氟甲磺酸盐、N
‑
磺酸丁基
‑3‑
甲基咪唑硫酸氢盐、N
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磺酸丁基
‑3‑
甲基吡啶对甲苯磺酸盐、N
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磺酸丁基
‑3‑
甲基吡啶三氟甲磺酸盐和N
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磺酸丁基吡啶硫酸氢盐中的至少一种。3.根据权利要求2所述的含酯基芳香族二胺扩链剂的制备方法，其特征在于：所述功能化...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建，王静怡，镇亮亮，肖明，
申请(专利权)人：江苏湘园化工有限公司，
类型：发明
国别省市：