CN107118318A - 硫酸酯盐型亲水扩链剂及其制备方法 - Google Patents

硫酸酯盐型亲水扩链剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107118318A
CN107118318A CN201710317397.0A CN201710317397A CN107118318A CN 107118318 A CN107118318 A CN 107118318A CN 201710317397 A CN201710317397 A CN 201710317397A CN 107118318 A CN107118318 A CN 107118318A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chain extender
salt form
hydrophilic chain
ester salt
sulfuric ester
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710317397.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107118318B (zh
Inventor
鲍亮
李成祥
郭玉良
徐龙鹤
范浩军
石碧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Demei Fine Chemical Group Ltd By Share Ltd
Original Assignee
Guangdong Demei Fine Chemical Group Ltd By Share Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Demei Fine Chemical Group Ltd By Share Ltd filed Critical Guangdong Demei Fine Chemical Group Ltd By Share Ltd
Priority to CN201710317397.0A priority Critical patent/CN107118318B/zh
Publication of CN107118318A publication Critical patent/CN107118318A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107118318B publication Critical patent/CN107118318B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/38—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/3855—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen having sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/24—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of esters of sulfuric acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/50—Polyethers having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/5072—Polyethers having heteroatoms other than oxygen containing sulfur

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本发明涉及一种硫酸酯盐型亲水扩链剂及其制备方法，属于精细化工技术领域。该硫酸酯盐型亲水扩链剂是将聚醚多元醇中部分羟基进行硫酸酯化反应制备所得。此硫酸酯盐亲水扩链剂具有较高的电离度，可以用于制备水性聚氨酯，并可赋予水性聚氨酯乳液优异的耐电解质稳定性。

Description

硫酸酯盐型亲水扩链剂及其制备方法
技术领域
本发明属于精细化工技术领域，具体地涉及一种可用于水性聚氨酯合成的硫酸酯盐型亲水扩链剂及其制备方法。
背景技术
随着环保法规要求日趋严格，传统溶剂型聚氨酯正逐渐被水性聚氨酯所替代。水性聚氨酯以水为分散介质，具有无毒、不燃、无污染等优点，并且兼具聚氨酯材料的结构特征和优异的性能，在涂料、合成革、胶粘剂等领域有着广泛应用。因此，水性聚氨酯相关原材料及产品的开发和应用研究也越来越多，市场需求潜力巨大。
亲水扩链剂是内乳化型水性聚氨酯合成必不可少的原材料之一。通过亲水扩链剂与异氰酸酯反应，在聚氨酯分子链段中引入亲水基，使聚氨酯具有一定的亲水乳化性，从而实现在水中的乳化分散，形成稳定乳液。亲水基种类、含量对聚氨酯乳液外观、粒径、粘度、固含量、稳定性等具有显著影响。亲水扩链剂可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型，其中阴离子型扩链剂应用最为广泛，常用的阴离子型扩链剂又可分为羧酸盐型(如：2，2-二羟甲基丙酸、2，2-二羟甲基丁酸、酒石酸等)和磺酸盐型(如：乙二胺乙基磺酸钠、2，4-二氨基苯磺酸钠、1，2-二羟基-3-丙磺酸钠、1，4-丁二醇-2-磺酸钠等。目前尚未见到硫酸酯盐型亲水扩链剂的相关报道。
本发明设计的硫酸酯盐型亲水扩链剂在聚氨酯合成常用溶剂(如丙酮、丁酮)中具有良好的溶解性，方便使用，并且硫酸酯盐具有较高的电离度，因此，以此亲水扩链剂为原料制备的水性聚氨酯乳液耐电解质稳定性更好。本发明所述硫酸酯盐型亲水扩链剂可为水性聚氨酯材料提供了新的特性和设计方案，有利于进一步推动水性聚氨酯合成技术的发展。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术不足，提供一种硫酸酯盐型亲水扩链剂。
本发明的另一目的是提供一种上述硫酸酯盐型亲水扩链剂的制备方法。
本发明提供的硫酸酯盐型亲水扩链剂，其特征在于，分子结构为：
在上述结构中，R1基团如下所示：
R2基团为：CH3或H；
n+m+k＝3～27。
所述的硫酸酯盐型亲水扩链剂，其制备方法如下：
(1)将聚醚多元醇与氨基磺酸按照摩尔比例1∶1.2～1∶1.5置于反应瓶中，通氮气保护，缓慢加热升温至90℃，保温2～5小时，监测阴离子含量至接近理论值；
(2)降温至50℃以下，加入醇类溶剂溶解，过滤，收集滤液，减压蒸馏得到浓缩液；
(3)向浓缩液中加入酮类溶剂，并用过量碱中和，确保溶液呈弱碱性，搅拌均匀，减压抽滤，收集滤液，再将滤液减压蒸馏，得到粘稠液体即为硫酸酯盐型亲水扩链剂。
所述聚醚多元醇结构为：
在上述结构中，R1基团如下所示：
R2基团为：CH3或H；
n+m+k＝3～27。
所述醇类溶剂为乙醇、异丙醇中的至少一种。
所述酮类溶剂为丙酮、丁酮中的至少一种。
所述碱为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的至少一种。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
(1)本发明通过聚醚多元醇的部分硫酸酯化反应制备了硫酸酯盐型二元醇，提供了一种新型硫酸酯盐型亲水扩链剂，填补了该类型亲水扩链剂的技术空白。
(2)本发明所述硫酸酯盐型亲水扩链剂具有较高的电离度，可以用于水性聚氨酯的制备，并可赋予水性聚氨酯乳液优异的耐电解质稳定性。
附图说明
图1是本发明的聚醚多元醇PEG-1的结构式。
图2是本发明的硫酸酯盐型亲水扩链剂S-1的结构式。
图3是本发明的聚醚多元醇PEG-2的结构式。
图4是本发明的硫酸酯盐型亲水扩链剂S-2的结构式。
图5是本发明的聚醚多元醇PPG-1的结构式。
图6是本发明的硫酸酯盐型亲水扩链剂S-3的结构式。
图7是本发明的聚醚多元醇PPG-2的结构式。
图8是本发明的硫酸酯盐型亲水扩链剂S-4的结构式。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
(1)将聚醚多元醇PEG-1(见图1)与氨基磺酸按照摩尔比例1∶1.5置于反应瓶中，通氮气保护，缓慢加热升温至90℃，保温2小时，监测阴离子含量至接近理论值；
(2)降温至50℃以下，加入溶剂甲醇溶解，过滤，收集滤液，减压蒸馏得到浓缩液；
(3)向浓缩液中加入溶剂丙酮，并用过量氢氧化钠中和，确保溶液呈弱碱性，搅拌均匀，减压抽滤，收集滤液，再将滤液减压蒸馏，得到粘稠液体即为硫酸酯盐型亲水扩链剂S-1，其结构式如图2所示。
实施例2
(1)将聚醚多元醇PEG-2(见图3)与氨基磺酸按照摩尔比例1∶1.5置于反应瓶中，置于反应瓶中，通氮气保护，缓慢加热升温至90℃，保温3小时，监测阴离子含量至接近理论值；
(2)降温至50℃以下，加入溶剂乙醇溶解，过滤，收集滤液，减压蒸馏得到浓缩液；
(3)向浓缩液中加入溶剂丙酮，并用过量碳酸钠中和，确保溶液呈弱碱性，搅拌均匀，减压抽滤，收集滤液，再将滤液减压蒸馏，得到粘稠液体即为硫酸酯盐型亲水扩链剂S-2，其结构式如图4所示。
实施例3
(1)将聚醚多元醇PPG-1(见图5)与氨基磺酸按照摩尔比例1∶1.2置于反应瓶中，通氮气保护，缓慢加热升温至90℃，保温4小时，监测阴离子含量至接近理论值；
(2)降温至50℃以下，加入溶剂异丙醇溶解，过滤，收集滤液，减压蒸馏得到浓缩液；
(3)向浓缩液中加入溶剂丁酮，并用过量碳酸钠中和，确保溶液呈弱碱性，搅拌均匀，减压抽滤，收集滤液，再将滤液减压蒸馏，得到粘稠液体即为硫酸酯盐型亲水扩链剂S-3，其结构式如图6所示。
实施例4
(1)将聚醚多元醇PPG-2(见图7)与氨基磺酸按照摩尔比例1∶1.2置于反应瓶中，通氮气保护，缓慢加热升温至90℃，保温5小时，监测阴离子含量至接近理论值；
(2)降温至50℃以下，加入溶剂异丙醇溶解，过滤，收集滤液，减压蒸馏得到浓缩液；
(3)向浓缩液中加入溶剂丁酮，并用过量碳酸氢钠中和，确保溶液呈弱碱性，搅拌均匀，减压抽滤，收集滤液，再将滤液减压蒸馏，得到粘稠液体即为硫酸酯盐型亲水扩链剂S-4，其结构式如图8所示。
各硫酸酯盐型亲水扩链剂阴离子含量和溶解性测试数据如下表所示：

Claims (6)

1.一种硫酸酯盐型亲水扩链剂，其特征在于，分子结构为：
在上述结构中，R1基团如下所示：
R2基团为：CH3或H；
其中，n+m+k＝3～27。
2.根据权利要求1所述的硫酸酯盐型亲水扩链剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将聚醚多元醇与氨基磺酸按照摩尔比例1∶1.2～1∶1.5置于反应瓶中，通氮气保护，加入催化剂，缓慢加热升温至90℃，保温2～5小时，监测阴离子含量至接近理论值；
(2)降温至50℃以下，加入醇类溶剂溶解，过滤，收集滤液，减压蒸馏得到浓缩液；
(3)向浓缩液中加入酮类溶剂，并用过量碱中和，确保溶液呈弱碱性，搅拌均匀，减压抽滤，收集滤液，再将滤液减压蒸馏，得到粘稠液体即为硫酸酯盐型亲水扩链剂。
3.根据权利要求2所述的硫酸酯盐型亲水扩链剂的制备方法，其特征在于，所述聚醚多元醇结构为：
在上述结构中，R1基团如下所示：
R2基团为：CH3或H；
n+m+k＝3～27。
4.根据权利要求2所述的硫酸酯盐型亲水扩链剂的制备方法，其特征在于，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的硫酸酯盐型亲水扩链剂的制备方法，其特征在于，所述酮类溶剂为丙酮、丁酮中的至少一种。
6.根据权利要求2所述的硫酸酯盐型亲水扩链剂的制备方法，其特征在于，所述碱为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的至少一种。
CN201710317397.0A 2017-05-08 2017-05-08 硫酸酯盐型亲水扩链剂及其制备方法 Active CN107118318B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710317397.0A CN107118318B (zh) 2017-05-08 2017-05-08 硫酸酯盐型亲水扩链剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710317397.0A CN107118318B (zh) 2017-05-08 2017-05-08 硫酸酯盐型亲水扩链剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107118318A true CN107118318A (zh) 2017-09-01
CN107118318B CN107118318B (zh) 2019-12-24

Family

ID=59728275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710317397.0A Active CN107118318B (zh) 2017-05-08 2017-05-08 硫酸酯盐型亲水扩链剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107118318B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112079752A (zh) * 2020-09-17 2020-12-15 陕西科技大学 一种羟基磺酸型亲水扩链剂及其制备方法和基于其制备的高固含量水性聚氨酯及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1648151A (zh) * 2004-12-24 2005-08-03 中国科学院广州化学研究所 一种水可分散的磺化聚酯多元醇及其制备方法
CN103554383A (zh) * 2013-10-13 2014-02-05 陕西盛迈石油有限公司 磺酸盐封端聚醚聚合物的制备方法
CN103588684A (zh) * 2013-10-29 2014-02-19 中科院广州化学有限公司 一种可用作亲水扩链剂磺酸盐二元醇及其制备方法和应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1648151A (zh) * 2004-12-24 2005-08-03 中国科学院广州化学研究所 一种水可分散的磺化聚酯多元醇及其制备方法
CN103554383A (zh) * 2013-10-13 2014-02-05 陕西盛迈石油有限公司 磺酸盐封端聚醚聚合物的制备方法
CN103588684A (zh) * 2013-10-29 2014-02-19 中科院广州化学有限公司 一种可用作亲水扩链剂磺酸盐二元醇及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李岿等: "烷基酚聚醚硫酸盐的合成", 《精细与专用化学品》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112079752A (zh) * 2020-09-17 2020-12-15 陕西科技大学 一种羟基磺酸型亲水扩链剂及其制备方法和基于其制备的高固含量水性聚氨酯及其制备方法
CN112079752B (zh) * 2020-09-17 2022-11-08 陕西科技大学 一种羟基磺酸型亲水扩链剂及其制备方法和基于其制备的高固含量水性聚氨酯及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107118318B (zh) 2019-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103922997B (zh) 一种羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐的合成方法
CN107175340B (zh) 一种核壳结构Cu@Ag纳米粒子的制备方法
CN102391381A (zh) 一种阳离子化羟乙基纤维素醚的制备方法
CN103497301A (zh) 一种人造革、合成革用超支化水性聚氨酯的制备方法
CN101486632B (zh) 一种乙酰丙酮铝的制备方法
CN112300640A (zh) 一种植物环保型防霉抗菌涂料及其制备方法
CN103030817A (zh) 改性木质素磺酸钠及其作为水泥助磨剂的应用
CN107118318A (zh) 硫酸酯盐型亲水扩链剂及其制备方法
CN107098822B (zh) 一种制备普仑司特关键中间体3-氨基-2-羟基苯乙酮的制备方法
CN115340513A (zh) 一种2-甲基-3-甲巯基呋喃的制备方法
CN104745009A (zh) 一种含木质素结构的颜料分散剂组合物及其制备方法
CN101928225A (zh) 一种n,n,n’,n’-四(2-羟乙基)己二酰胺的制备方法
CN103073693B (zh) 一种水性聚氨酯及其制备方法
CN114230805A (zh) 一种有机聚合物阻燃剂、水性防火阻燃涂料及其制备方法
CN102977575A (zh) 一类磺酸盐阻燃剂及其制备方法
CN109251291A (zh) 一种脂环族磺酸型亲水性扩链剂及其制备方法
US9447012B2 (en) Synthetic process of adipic acid
CN108948851B (zh) 一种超支化分散剂及其制备方法
CN106187831A (zh) 一种双苯磺酰亚胺的制备方法
CN115679352A (zh) 一种碳酸甲乙酯的合成方法
CN103554482A (zh) 一种端羟基聚乙二醇对甲苯磺酸酯的合成方法
CN103232372A (zh) 二羟基磺酸盐亲水单体及其制备方法
CN111072595B (zh) 一种制备橡胶促进剂dcbs的方法
CN107746393A (zh) 2‑庚硫基‑4‑甲基噻唑及其合成方法和应用
CN107118326B (zh) 一种葡萄糖与蓖麻油混合物制备水性聚氨酯成膜物的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant