CN106496484A - 水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物的制备方法，分为一种阳离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物制备方法和一种阴离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物制备方法，本发明的优点是：制备的有机化合物对水性可剥聚氨酯分散体进行固化，既可室温固化也可加温固化，固化后膜层可剥保护膜层的剥离强度可达到300牛顿/米以上、断裂时伸长率为200%以上，且该保护层的耐水、耐化学介质性良好，能有效保护有机玻璃或其他透明材料表面免受划伤。
Description
技术领域
本发明涉及有机化学领域，具体涉及水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物的制备方法。
背景技术
聚氨酯树脂具有优异的性能而在涂料和胶粘剂领域广泛应用。水性聚氨酯树脂具有环保节能的优点而成为发展方向。水性聚氨酯树脂分为水溶液型、分散体型和乳液型三类，市场上的水性聚氨酯基本上都是分散体型和乳液型。水性聚氨酯分散体已广泛应用于皮革、纺织、家具、塑料、汽车等领域，但由于目前国内没有具有可剥性水性聚氨酯分散体来制备具有可剥性临时保护的涂膜，也没有在精密产品的临时性保护方面应用。例如，聚甲基丙烯酸甲酯用作光学功能材料，在加工、装配、运输过程中需要临时保护，采用可剥涂膜是有效的方法之一。本发明制备的低聚物对水性可剥聚氨酯分散体进行固化，既可室温固化也可加温固化，固化后的膜层具有良好的整体可剥性；另外，固化后的膜层具有良好的耐化学介质和耐水性。
涉及的水性聚氨酯分散体的制备方法由申报专利《两种水性可剥聚氨酯分散体的制备方法》提供，专利申请号是 201610422035.3，发文日期2016-06-16，发文序号20160601550200。
发明内容
本发明的目的在于提供水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物的制备方法, 该低聚物用于固化水性可剥聚氨酯分散体，固化后的膜层具有可剥性，且水性可剥聚氨酯分散体的水性固化剂，且得到的固化膜具有可剥性，可用于透明材料在加工、运输过程中的临时保护。
本发明是这样来实现的：
一种阳离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物的制备方法，其特征在于方法步骤如下：
（1）把1摩尔的对苯二亚甲基二异氰酸酯的溶于甲苯中，加入0.95~1.40克1－苯基－3－甲基膦杂环戊烯－1－氧化物（预先制备成甲醇溶液）；
（2）在氩气保护条件下，边搅拌边加热至180~185℃后，保温反应约5小时；
（3）边降温边减压蒸馏，除去甲醇和甲苯等有机溶剂；
（4）冷却到75~80℃，滴加19克N,N－二甲基乙醇胺；
（5）降温至65℃后，开始滴加50克浓度10%（质量分数）的盐酸水溶液进行中和；
（6）在降至室温之前，滴加400克蒸馏水制成分散液，得到质量分数为30%阳离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物溶液。
一种阴离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物的制备方法，其特征在于方法步骤如下：
（1）把1摩尔的对苯二亚甲基二异氰酸酯的溶于甲苯中，加入0.95~1.40克1－苯基－3－甲基膦杂环戊烯－1－氧化物（预先制备成甲醇溶液）；
（2）在氩气保护条件下，边搅拌边加热至180~185℃后，保温反应约5小时；
（3）边降温边减压蒸馏，除去甲醇和甲苯等有机溶剂；
（4） 冷却到95℃时，滴加1-甲基- 2-吡咯烷酮至产物溶解，再滴加0.19~0.38克的二月桂酸二丁基锡；
（5）在90~95℃下，加入190毫升浓度为10%（质量分数）的羟乙基磺酸钠水溶液；
（6）在降至室温之前，滴加250克蒸馏水制成分散液，得到质量分数为30%的阴离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物溶液。
固化水性聚氨酯分散体得到的可剥保护膜层的剥离强度可达到300牛顿/米以上、断裂时伸长率为200%以上，且该保护层的耐水、耐化学介质性良好，能有效保护有机玻璃等透明材料表面免受划伤。
本发明的优点是：制备的有机化合物对水性可剥聚氨酯分散体进行固化，既可室温固化也可加温固化，固化后膜层可剥保护膜层的剥离强度可达到300牛顿/米以上、断裂时伸长率为200%以上，且该保护层的耐水、耐化学介质性良好，能有效保护有机玻璃或其他透明材料表面免受划伤。
具体实施方式
实施例一
1）阳离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物的制备方法及步骤为：
（1）将188克对苯二亚甲基二异氰酸酯的溶于甲苯中，加入0.95~1.40克1－苯基－3－甲基膦杂环戊烯－1－氧化物的甲醇溶液；
（2）在氩气保护条件下，边搅拌边加热至180~185℃后，保温反应约5小时；
（3）边降温边减压蒸馏，除去甲醇和甲苯等有机溶剂；
（4）冷却到75~80℃，滴加19克N,N－二甲基乙醇胺；
（5）降温至65℃时，开始滴加50克质量分数为10%的盐酸水溶液进行中和；
（6）在降至室温之前，滴加400克蒸馏水制成分散液，得到质量分数为30%阳离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物溶液。
2）一种阴离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物的特征制备方法及步骤为：
（1）把188克对苯二亚甲基二异氰酸酯的溶于甲苯中，加入0.95~1.40克1－苯基－3－甲基膦杂环戊烯－1－氧化物的甲醇溶液；
（2）通入氩气、边搅拌边加热至180-185℃后，保温反应约5小时；
（3）边降温边减压蒸馏，除去甲醇和甲苯等有机溶剂；
（4）冷却到95℃时，滴加1－甲基－2－吡咯烷酮至产物溶解，再滴加0.19~0.38克的二月桂酸二丁基锡；
（5）在90~95℃下，滴加190毫升浓度为10%（质量分数）的羟乙基磺酸钠水溶液；
（6）在降至室温之前，滴加250克蒸馏水制成分散液，得到质量分数为30%的阴离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物溶液。
3）阳离子、阴离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物分别固化水性聚氨酯分散体得到的可剥保护膜层：剥离强度可达到315牛顿/米、断裂时伸长率为210%。
实施例二
1）阳离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物的制备方法及步骤为：
（1）将94克对苯二亚甲基二异氰酸酯的溶于甲苯中，加入0.48~0.70克1－苯基－3－甲基膦杂环戊烯－1－氧化物的甲醇溶液；
（2）通入氩气、边搅拌边加热至180~185℃后，保温反应约5小时；
（3）边降温边减压蒸馏，除去甲醇和甲苯等有机溶剂；
（4）冷却到75~80℃，滴加9.5克N,N－二甲基乙醇胺；
（5）降温至65℃时开始滴加25克浓度10%的（质量分数）盐酸进行中和；
（6）在降至室温之前，加入200克蒸馏水制成分散液，得到质量分数为30%阳离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物溶液。
2）一种阴离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物的特征制备方法及步骤为：
（1）把94克对苯二亚甲基二异氰酸酯的溶于甲苯中，加入0.48~0.70克1－苯基－3－甲基膦杂环戊烯－1－氧化物的甲醇溶液；
（2）通入氩气、边搅拌边加热至180~185℃后，保温反应约5小时；
（3）边降温边减压蒸馏，除去甲醇和甲苯等有机溶剂；
（4） 冷却到95℃时，滴加1－甲基－2－吡咯烷酮至产物溶解，再滴加0.10~0.19克的二月桂酸二丁基锡；
（5）在90~95℃下，滴加95毫升浓度为10%（质量分数）的羟乙基磺酸钠水溶液；
（6）在降至室温之前，加入125克蒸馏水制成分散液，得到含量为30%的阴离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物溶液。
3）阳离子、阴离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物分别固化水性聚氨酯分散体得到的可剥保护膜层：剥离强度为达到310牛顿/米，断裂时伸长率为208%。
实施例三
1）阳离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物的制备方法及步骤为：
（1）将282克对苯二亚甲基二异氰酸酯的溶于甲苯中，加入1.41~2.12克1－苯基－3－甲基膦杂环戊烯－1－氧化物的甲醇溶液；
（2）通入氩气、边搅拌边加热至180~185℃后，保温反应约5小时；
（3）边降温边减压蒸馏，除去甲醇和甲苯等有机溶剂；
（4）冷却到75~80℃，滴加28.5克N,N－二甲基乙醇胺；
（5） 降温至65℃时开始滴加75克质量分数为10%的盐酸水溶液进行中和；
（6）在降至室温之前，滴加600克蒸馏水制成分散液，得到质量分数为30%阳离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物溶液。
2）一种阴离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物的特征制备方法及步骤为：
（1）把282克对苯二亚甲基二异氰酸酯的溶于甲苯中，加入1.41~2.12克1－苯基－3－甲基膦杂环戊烯－1－氧化物的甲醇溶液；
（2）通入氩气、边搅拌边加热至180~185℃后，保温反应约5小时；
（3）边降温边减压蒸馏，除去甲醇和甲苯等有机溶剂；
（4） 冷却到95℃时，滴加1－甲基－2－吡咯烷酮至产物溶解，再滴加0.28~0.56克的二月桂酸二丁基锡；
（5）在90~95℃下，滴加285毫升浓度为10%（质量分数）的羟乙基磺酸钠水溶液；
（6）在降至室温之前，滴加375克蒸馏水制成分散液，得到质量分数为30%的阴离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物溶液。
3）阳离子、阴离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物分别固化水性聚氨酯分散体得到的可剥保护膜层：剥离强度可达到322牛顿/米、断裂时伸长率为217%。
注：
1）剥离强度测试标准：GB/T 2792—1998《压敏胶带180°剥离强度试验方法》
2）断裂时伸长率测试标准：GB/T1040.3—2006《塑料拉伸性能的测试 第3部分：薄膜和薄片的试验条件》。
Claims (4)
1.一种阳离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物的制备方法，其特征在于方法步骤如下：
（1）把1摩尔的对苯二亚甲基二异氰酸酯的溶于甲苯中，加入0.95~1.40克1－苯基－3－甲基膦杂环戊烯－1－氧化物，预先制备成甲醇溶液；
（2）在氩气保护条件下，边搅拌边加热至180~185℃后，保温反应约5小时；
（3）边降温边减压蒸馏，除去甲醇和甲苯等有机溶剂；
（4）冷却到75~80℃，滴加19克N,N－二甲基乙醇胺；
（5）降温至65℃后，开始滴加50克质量分数为10%浓度的盐酸水溶液进行中和；
（6）在降至室温之前，滴加400克蒸馏水制成分散液，得到质量分数为30%阳离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物溶液。
2.一种阴离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物的制备方法，其特征在于方法步骤如下：
（1）把1摩尔的对苯二亚甲基二异氰酸酯的溶于甲苯中，加入0.95~1.40克1－苯基－3－甲基膦杂环戊烯－1－氧化物，预先制备成甲醇溶液；
（2）在氩气保护条件下，边搅拌边加热至180~185℃后，保温反应约5小时；
（3）边降温边减压蒸馏，除去甲醇和甲苯等有机溶剂；
（4） 冷却到95℃时，滴加1-甲基- 2-吡咯烷酮至产物溶解，再滴加0.19~0.38克的二月桂酸二丁基锡；
（5）在90~95℃下，加入190毫升质量分数为10%浓度的羟乙基磺酸钠水溶液；
（6）在降至室温之前，滴加250克蒸馏水制成分散液，得到质量分数为30%的阴离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物溶液。
3.根据权利要求1所述的一种阳离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物的制备方法，其特征在于：固化水性聚氨酯分散体得到的可剥保护膜层的剥离强度可达到300牛顿/米以上、断裂时伸长率为200%以上，且该保护层的耐水、耐化学介质性良好，能有效保护有机玻璃等透明材料表面免受划伤。
4.根据权利要求1所述的一种阴离子封端的水溶性芳族聚碳化二亚胺低聚物的制备方法，其特征在于：固化水性聚氨酯分散体得到的可剥保护膜层的剥离强度可达到300牛顿/米以上、断裂时伸长率为200%以上，且该保护层的耐水、耐化学介质性良好，能有效保护有机玻璃等透明材料表面免受划伤。
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