一种具有多种用途的超支化聚醚酯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有多种用途的超支化聚醚酯及其制备方法，属于功能性有机高分子材料领域，该超支化聚醚酯由双季戊四醇作为起始剂，在溶剂和催化剂的作用下，通过控制反应条件，先和环氧丙烷发生加成反应，再和环氧乙烷发生加成反应，最后和长链饱和脂肪酸发生酯化反应，经过分离纯化后得到最终产物。本发明专利技术所提供的超支化聚醚酯用作工业消泡剂，纺织物的润湿剂和油墨的分散剂，都有良好的效果，且该超支化聚醚酯的制备方法简单易行，适于工业生产，具有良好的市场前景和经济效益。具有良好的市场前景和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种具有多种用途的超支化聚醚酯及其制备方法


[0001]本专利技术属于功能性有机高分子材料领域，特别涉及一种具有多种用途的超支化聚醚酯及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚醚酯(也称酯化聚醚)是一类用途广泛有机高分子材料，可用作乳化剂、润湿剂、消泡剂、破乳剂、分散剂、抗静电剂、除尘剂、粘度调节剂、匀染剂、胶凝剂等。超支化聚合物是一类具有高度支化结构的三维大分子，与线性聚合物相比，带有大量的末端官能团便于进行化学反应，分子链不易缠结便于分散成单个大分子，具有较高的分子内空腔结构和较低的熔体或溶液粘度，以及良好的溶解性等诸多优势，有着广阔的应用前景。合成超支化结构的聚醚酯，不仅可以提升聚醚酯原有的物化性质，使其在应用中性能更加优越，还可以使其具备普通聚醚酯没有的性质，拓宽其在诸多行业的应用，具有十分重大的经济效益和研究价值。大部分聚醚酯的合成是首先使用含有活泼氢的物质作为起始剂(例如含有羟基(
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OH)的醇类物质、含有氨基(
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NH2)的胺类物质等)，在催化剂(酸、碱、有机金属等)的作用下，与环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)以及环氧丁烷(BO)加成反应得到聚醚，然后再在催化剂(大部分时候是酸)的作用下，使用有机酸的羧基(
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COOH)和聚醚的羟基(
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OH)反应，发生酯化反应生成酯，最后分离纯化得到聚醚酯。
[0003]专利CN 106975247 A公开了一种新型聚醚酯消泡剂及其制备方法，该方法以碳链长度大于18的高级脂肪醇为起始剂，在催化剂作用下与环氧乙烷、环氧丙烷进行反应，得到的聚醚再与脂肪酸进行酯化反应得到聚醚酯，该化合物比传统的聚醚消泡剂具有更低的表面张力，更好的消泡能力；专利CN 101235134 B公开了一种可降解型聚乙二醇改性超支化聚醚酯及其制备方法，该方法首先将单体3
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乙基
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丁氧杂环甲醇用引发剂在溶剂中引发后，进行阳离子开环聚合反应，得到疏水性超支化聚醚，然后加入丁二酸酐继续反应，最后加入聚乙二醇单甲醚，回流脱水，得到可降解型聚乙二醇改性超支化聚醚酯，该化合物可满足不同的生物医药用途；专利CN 105860040 B公开了一种超支化聚醚酯的制备方法，该方法利用商品化的二官能度卤代烷及三官能度的羟/羧基苯为原料，一锅法合成超支化聚醚酯，该化合物可用在诸多方面。类似的专利还有很多，不在一一赘述，面对众多的应用场合和对新材料性能不断的追求，合成一种具有多种用途且性能优越的超支化聚醚酯显得十分必要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种具有多种用途的超支化聚醚酯及其制备方法，该超支化聚醚酯用作工业消泡剂，纺织物的润湿剂和油墨的分散剂，都有良好的效果，且该超支化聚醚酯的制备方法简单易行，适于工业生产，具有良好的市场前景和经济效益。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下的技术方案：
[0006]一种具有多种用途的超支化聚醚酯的制备方法，其特征在于，将双季戊四醇与环
氧丙烷加成，再和环氧乙烷加成，最后由长链饱和脂肪酸酯化封端得到超支化聚醚酯；所述超支化聚醚酯结构式如下：
[0007][0008]式中，m的取值为10—20范围内的任意整数，n的取值为范围5—20范围内的任意整数，p的值为14或者16。
[0009]本专利技术的进一步改进在于，所述超支化聚醚酯的制备方法包括如下具体步骤：
[0010]S1、在反应釜中加入一定量的双季戊四醇、溶剂A进行搅拌溶解，再加入催化剂A，搅拌混合均匀后，向反应釜内通入氮气置换出空气，并升温至90℃；再加入适量的环氧丙烷，氮气保护下升温至反应温度C1，并控制反应釜内的压力P1，开始环氧丙烷加成反应，反应结束后降温至反应温度C2；再加入适量的环氧乙烷，并控制反应釜内的压力P2，开始环氧乙烷加成反应，反应结束后，冷却至室温，并释放反应釜压力至常压；后取出反应物，向其中加入无水乙醇置换沉淀，而后用布氏漏斗抽滤，得到的沉淀物干燥后备用。
[0011]S2、在反应釜中加入一定量的上述干燥后的沉淀物、溶剂B进行搅拌均匀，再加入催化剂B和长链饱和脂肪酸，继续搅拌至全部溶解均匀，而后在干燥的氮气保护下，升温至反应温度C3，开始酯化反应，反应产生的副产物水由氮气带出，而后在回流冷凝器中冷凝，最后由分水器排出，反应结束后，冷却至室温，得到反应物；向反应物中加入萃取剂，搅拌后静置分层，萃取相萃取出未反应物、催化剂B和其它杂质，和溶剂相分离后得到只含溶剂B和目标产物的混合液，将该混合液经过旋转蒸发器，旋蒸除掉溶剂B，即得到目标产物超支化聚醚酯。
[0012]本专利技术的进一步改进在于，步骤S1和S2中，各组分的摩尔份数为：溶剂A：1000份；
双季戊四醇：10份；催化剂A：0.1—0.2份；环氧丙烷：600—1200份；环氧乙烷：300—1200份；溶剂B：1000份；催化剂B：0.2—0.4份；饱和脂肪酸：60份。
[0013]本专利技术的进一步改进在于，步骤S1中，所述的溶剂A为1,4
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二氯丁烷、1,6
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二氯己烷、1,8
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二氯辛烷其中的一种。
[0014]本专利技术的进一步改进在于，步骤S1中，所述的催化剂A为氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)其中的一种。
[0015]本专利技术的进一步改进在于，步骤S1中，环氧丙烷加成反应的反应温度C1为100—110℃，反应压力P1为0.3—0.4MPa，反应时间为3h；环氧乙烷加成反应的反应温度C2为80—90℃，反应压力P2为0.2—0.3MPa，反应时间为2h。
[0016]本专利技术的进一步改进在于，步骤S2中，所述的溶剂B为甲苯、二甲苯其中的一种。
[0017]本专利技术的进一步改进在于，步骤S2中，所述的催化剂B为对甲苯磺酸、樟脑磺酸、盐酸其中的一种。
[0018]本专利技术的进一步改进在于，步骤S2中，所述的长链饱和脂肪酸为棕榈酸、硬脂酸其中的一种，当长链饱和脂肪酸为棕榈酸[CH3(CH2)14COOH]时，超支化聚醚酯结构式中的p为14；当长链饱和脂肪酸为为硬脂酸[CH3(CH2)16COOH]时，超支化聚醚酯结构式中的p为16。
[0019]本专利技术的进一步改进在于，步骤S2中，酯化反应的反应温度C3为120—130℃，反应时间为4—6h。
[0020]本专利技术的进一步改进在于，步骤S2中，所述的萃取剂为1,4
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丁二醇，环己醇其中的一种。
[0021]本专利技术采用的另一种技术方案为：一种由上述的具有多种用途的超支化聚醚酯的制备方法制备得到的超支化聚醚酯。
[0022]本专利技术的技术难点之一在于对化学反应过程及原料的精准选择和控制，要精确控制反应条件和各物质的比例及投料顺序，才能保证反应按照本专利技术设计的流程进行。例如：选择1,4
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二氯丁烷、1,6
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二氯己烷、1,8
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二氯辛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有多种用途的超支化聚醚酯的制备方法，其特征在于，将双季戊四醇与环氧丙烷加成，再和环氧乙烷加成，最后由长链饱和脂肪酸酯化封端得到超支化聚醚酯；所述超支化聚醚酯结构式如下：式中，m的取值为10—20范围内的任意整数，n的取值为范围5—20范围内的任意整数，p的值为14或者16。2.根据权利要求1所述的一种具有多种用途的超支化聚醚酯的制备方法，其特征在于，所述超支化聚醚酯的制备方法包括如下具体步骤：S1、在反应釜中加入一定量的双季戊四醇、溶剂A进行搅拌溶解，再加入催化剂A，搅拌混合均匀后，向反应釜内通入氮气置换出空气，并升温至90℃；再加入适量的环氧丙烷，氮气保护下升温至反应温度C1，并控制反应釜内的压力P1，开始环氧丙烷加成反应，反应结束后降温至反应温度C2；再加入适量的环氧乙烷，并控制反应釜内的压力P2，开始环氧乙烷加成反应，反应结束后，冷却至室温，并释放反应釜压力至常压；后取出反应物，向其中加入无水乙醇置换沉淀，而后用布氏漏斗抽滤，得到的沉淀物干燥后备用。S2、在反应釜中加入一定量的上述干燥后的沉淀物、溶剂B进行搅拌均匀，再加入催化剂B和长链饱和脂肪酸，继续搅拌至全部溶解均匀，而后在干燥的氮气保护下，升温至反应温度C3，开始酯化反应，反应结束后，冷却至室温，得到反应物；向反应物中加入萃取剂，经萃取分离得到溶剂B和目标产物的混合液，将该混合液经过旋转蒸发器，旋蒸除掉溶剂B，即得到目标产物超支化聚醚酯。3.根据权利要求2所述的一种具有多种用途的超支化聚醚酯的制备方法，其特征在于，
步骤S1和S2中，各组分的摩尔份数为：溶剂A：1000份；双季戊四醇：10份；催化剂A：0.1—0.2份；环氧丙烷：600—1200份；环氧乙烷：300—1200份；溶剂B：1000份；催化剂B：0.2—0.4份；饱和脂肪酸：60份。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涵一，张铭杰，张国忠，
申请(专利权)人：宜兴市江山生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：