CN109053476A - 基于一步合成的室温交联剂及制备方法 - Google Patents

基于一步合成的室温交联剂及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109053476A
CN109053476A CN201810853896.6A CN201810853896A CN109053476A CN 109053476 A CN109053476 A CN 109053476A CN 201810853896 A CN201810853896 A CN 201810853896A CN 109053476 A CN109053476 A CN 109053476A
Authority
CN
China
Prior art keywords
crosslinking agent
preparation
room temperature
aziridine
trimethylolpropane
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.)
Pending
Application number
CN201810853896.6A
Other languages
English (en)
Inventor
施明
李雪莲
张兵
杨铧
李�瑞
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.)
WUHAN QIANGLONG NEW CHEMICAL MATERIALS CO Ltd
Original Assignee
WUHAN QIANGLONG NEW CHEMICAL MATERIALS CO 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 WUHAN QIANGLONG NEW CHEMICAL MATERIALS CO Ltd filed Critical WUHAN QIANGLONG NEW CHEMICAL MATERIALS CO Ltd
Priority to CN201810853896.6A priority Critical patent/CN109053476A/zh
Publication of CN109053476A publication Critical patent/CN109053476A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D203/00—Heterocyclic compounds containing three-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D203/04—Heterocyclic compounds containing three-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D203/06—Heterocyclic compounds containing three-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D203/08—Heterocyclic compounds containing three-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to the ring nitrogen atom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及基于一步合成的室温交联剂及制备方法。其采用简单的一步合成工艺，具体步骤为：在三口反应烧瓶中投入甲基异丁酮和季戊四醇溶剂，用氮气置换后，搅拌下加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌及六亚甲基四胺，然后滴加碱液调节混合物的pH，再升温到一定温度反应一定时间后即得三羟甲基丙烷‑三‑(3‑乙烯亚胺基)‑丙酸酯室温交联剂。本发明制备方法能够提高产品收率和质量，降低成本，操作简便，是适合工业化生产三羟甲基丙烷‑三‑(3‑乙烯亚胺基)‑丙酸酯室温交联剂制备方法。

Description

基于一步合成的室温交联剂及制备方法
技术领域
本发明属于化学合成技术领域，具体涉及基于一步合成的室温交联剂及制备方法。
背景技术
氮丙啶类三官能团交联剂国外从20世纪70年代开始研制，到90年代才工业化生产。20世纪末该类产品开始进入我国。加成法是该产品早期生产的首选方法，酯交换法只适用于大规模生产，需要专用设备，技术难度很高，因而投资规模大，操作要求严格，产品质量较加成法产品略好。
氮丙啶交联剂的最大优点是用量小，交联活性与交联密度大，在空气中CO2的催化下开环，交联时无小分子化合物排出，在用加成法生产过程中基本是按化学计量反应，对环境无影响，因而是一种环境友好的交联剂。涂料等领域的产品升级换代，向环境友好的水性化方向发展已迫在眉睫，而该产品在水性涂料、水性油墨、水性胶水、水性上光油，水性印花色浆和水性皮革涂饰剂等领域有广泛的应用前景，仅涂料行业，目前欧、美等发达地区水性涂料占总涂料的50％以上，2005年我国涂料销售总量为400万吨左右，居世界第二位，而水性涂料的比例远低于先进国家和地区，只占30％，40％，在工业涂料中占的比例更少。影响水性涂料发展的因素很多，而涂膜交联密度低从而影响许多性能是制约水性涂料发展的重要因素之一，三官能团交联剂对提高水性涂料的交联密度要起重要作用。如果按全国涂料总量的四分之一—100万t涂料改为水性涂料，按每吨水性涂料用三官能团交联剂6-10kg计，则每年三官能团交联剂的需要量约6000-10000t；在水性胶水行业，每吨水性胶水用三官能团交联剂3公斤，国内水性胶水的年产量远大于20万t，那对交联剂的年需求量在600t以上。以上仅是国内的一部分需求市场，因此该产品的市场前景是非常可观的。
三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基)-丙酸酯室温交联剂国外从上世纪70年代开始研制，到上世纪90年代才工业化生产。上世纪末该类产品开始进入我国。该产品的生产方法有两种：加成法和酯交换法。其中加成法为早期生产的首选方法，酯交换法只适用于大规模生产，需要专用设备，技术难度很高，因而投资规模大，操作要求严格，产品质量较加成法产品略好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高收率，高质量的三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基)-丙酸酯室温交联剂的制备工艺，以解决现有技术在工业化实际生产中效率较低的问题。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：
一种基于一步合成的室温交联剂及制备方法，其特征在于，在三口反应烧瓶中投入甲基异丁酮和季戊四醇溶剂，用氮气置换后，在100-200转/分钟的搅拌下加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌及催化剂，然后滴加碱液调节混合物的pH为8.0-10.0，再升温至90-110℃，反应4-6小时后即得三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基)-丙酸酯室温交联剂，其中，所述三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌和催化剂的质量比为：20-35：18-25：4-6：0.1-0.5。
其中，上述催化剂为有机胺催化剂，有机胺催化剂优选为六亚甲基四胺。
作为优选，上述反应的温度优选为90-100℃，反应的时间优选为4-5小时，搅拌速度优选为120-160转/分钟。
作为优选，上述三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌和催化剂的质量比优选为：28：20：5：0.3。
其中，上述甲基异丁酮和季戊四醇溶剂的体积比为1-2：2-5。
有益效果：与现有技术相比，本申请提供了一种制备三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基)-丙酸酯室温交联剂的全新工艺，以甲基异丁酮和季戊四醇作为混合溶剂改善了单一溶剂的溶解性和极性，以有机胺六亚甲基四胺为催化剂，极大提高了产物三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基)-丙酸酯室温交联剂的收率，整个反应为一步合成法，在一个反应器中完成，简化了实际操作的步骤，同时，本发明方法中三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基)-丙酸酯室温交联剂产率比现有制备方法高15-20％，具有显著的生产优势。
具体实施方式
实施例1
在三口反应烧瓶中投入体积比为1：2的甲基异丁酮和季戊四醇溶剂，用氮气置换后，在150转/分钟的搅拌下加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌及六亚甲基四胺，然后滴加碱液调节混合物的pH为8.0，再升温至90℃，反应6小时后即得三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基)-丙酸酯室温交联剂，其中，所述三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌和六亚甲基四胺的质量比为：30：19：5：0.3。
实施例2
在三口反应烧瓶中投入体积比为2：5的甲基异丁酮和季戊四醇溶剂，用氮气置换后，在100转/分钟的搅拌下加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌及六亚甲基四胺，然后滴加碱液调节混合物的pH为9.0，再升温至100℃，反应5小时后即得三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基)-丙酸酯室温交联剂，其中，所述三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌和六亚甲基四胺的质量比为：32：22：4：0.2。
实施例3
在三口反应烧瓶中投入体积比为1：3的甲基异丁酮和季戊四醇溶剂，用氮气置换后，在180转/分钟的搅拌下加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌及六亚甲基四胺，然后滴加碱液调节混合物的pH为8.5，再升温至110℃，反应4小时后即得三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基)-丙酸酯室温交联剂，其中，所述三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌和六亚甲基四胺的质量比为：20：25：4：0.5。
实施例4
在三口反应烧瓶中投入体积比为2：3的甲基异丁酮和季戊四醇溶剂，用氮气置换后，在200转/分钟的搅拌下加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌及六亚甲基四胺，然后滴加碱液调节混合物的pH为10.0，再升温至95℃，反应4.5小时后即得三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基)-丙酸酯室温交联剂，其中，所述三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌和六亚甲基四胺的质量比为：35：18：5.5：0.1。
实施例5
在三口反应烧瓶中投入体积比为1：4的甲基异丁酮和季戊四醇溶剂，用氮气置换后，在100转/分钟的搅拌下加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌及六亚甲基四胺，然后滴加碱液调节混合物的pH为9.5，再升温至80℃，反应6小时后即得三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基)-丙酸酯室温交联剂，其中，所述三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌和六亚甲基四胺的质量比为：24：20：5：0.3。
实施例6
在三口反应烧瓶中投入体积比为2：5的甲基异丁酮和季戊四醇溶剂，用氮气置换后，在130转/分钟的搅拌下加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌及六亚甲基四胺，然后滴加碱液调节混合物的pH为9.0，再升温至95℃，反应4小时后即得三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基)-丙酸酯室温交联剂，其中，所述三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌和六亚甲基四胺的质量比为：28：23：4.5：0.4。
以上对本发明创造实施所提供的一种三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基)-丙酸酯室温交联剂及其制备方法进行了详细的介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明创造实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明创造的限制。

Claims (5)

1.一种基于一步合成法的室温交联剂制备方法，具体制备步骤为：在三口反应烧瓶中投入甲基异丁酮和季戊四醇溶剂，用氮气置换后，在100-200转/分钟的搅拌下加入三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌及催化剂，然后滴加碱液调节混合物的pH为8.0-10.0，再升温至90-110℃，反应4-5小时后即得三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基)-丙酸酯室温交联剂，其中，所述三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌和催化剂的质量比为：20-35：18-25：4-6：0.1-0.5；所述催化剂为有机胺催化剂；所述的有机胺催化剂为六亚甲基四胺。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的搅拌速度为120-160转/分钟。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙烯亚胺、甲基氢醌和催化剂的质量比优选为：28：20：5：0.3。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，甲基异丁酮和季戊四醇溶剂的体积比为1-2：2-5。
5.一种权利要求1-4任一项所述方法制备得到的三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基)-丙酸酯交联剂。
CN201810853896.6A 2015-12-01 2015-12-01 基于一步合成的室温交联剂及制备方法 Pending CN109053476A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810853896.6A CN109053476A (zh) 2015-12-01 2015-12-01 基于一步合成的室温交联剂及制备方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510862451.0A CN105384672B (zh) 2015-12-01 2015-12-01 一种室温交联剂及其制备方法
CN201810853896.6A CN109053476A (zh) 2015-12-01 2015-12-01 基于一步合成的室温交联剂及制备方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510862451.0A Division CN105384672B (zh) 2015-12-01 2015-12-01 一种室温交联剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109053476A true CN109053476A (zh) 2018-12-21

Family

ID=55417500

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510862451.0A Active CN105384672B (zh) 2015-12-01 2015-12-01 一种室温交联剂及其制备方法
CN201810853607.2A Pending CN109053522A (zh) 2015-12-01 2015-12-01 三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基）-丙酸酯及制备方法
CN201810853896.6A Pending CN109053476A (zh) 2015-12-01 2015-12-01 基于一步合成的室温交联剂及制备方法

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510862451.0A Active CN105384672B (zh) 2015-12-01 2015-12-01 一种室温交联剂及其制备方法
CN201810853607.2A Pending CN109053522A (zh) 2015-12-01 2015-12-01 三羟甲基丙烷-三-(3-乙烯亚胺基）-丙酸酯及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (3) CN105384672B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107011226A (zh) * 2017-04-24 2017-08-04 武汉市强龙化工新材料有限责任公司 一种抗黄变室温交联剂及其制备方法
CN112812656A (zh) * 2021-01-12 2021-05-18 湖北仙粼化工有限公司 一种木器用水性环氧涂料及其交联剂制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1305861A (zh) * 2000-12-12 2001-08-01 天津市超净过滤技术研究所 耐高温纤维烧结(板、片、芯)过滤介质及其制备工艺
CN104478776A (zh) * 2014-12-19 2015-04-01 上海浩登材料科技有限公司 一种氮丙啶交联剂的制备方法
WO2015066868A1 (en) * 2013-11-07 2015-05-14 3M Innovative Properties Company Fluoropolymer coatings comprising aziridine compounds

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1305861A (zh) * 2000-12-12 2001-08-01 天津市超净过滤技术研究所 耐高温纤维烧结(板、片、芯)过滤介质及其制备工艺
WO2015066868A1 (en) * 2013-11-07 2015-05-14 3M Innovative Properties Company Fluoropolymer coatings comprising aziridine compounds
CN104478776A (zh) * 2014-12-19 2015-04-01 上海浩登材料科技有限公司 一种氮丙啶交联剂的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PO-CHENG CHEN等: "New Crosslinked Polymer from a Rapid Polymerization of Acrylic Acid with Triaziridine-Containing Compound", 《JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE》 *
李逢泽等: "三(β-氮丙啶基丙酸)三甲醇丙烷酯的合成 ", 《内蒙古大学学报(自然科学版)》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105384672A (zh) 2016-03-09
CN109053522A (zh) 2018-12-21
CN105384672B (zh) 2018-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104532660B (zh) 一种纳米微晶纤维素涂料、制备方法及使用该涂料的涂布纸
CN101831053B (zh) 一种水性紫外光固化环氧丙烯酸酯树脂及其制备方法
CN108554407B (zh) 纳米铜基催化剂及其制备方法
CN104389237B (zh) 一种造纸涂布用生物质胶黏剂及其制备方法和应用
CN103638956A (zh) 一种三聚甲醛或多聚甲醛和醋酸及醋酸水溶液合成丙烯酸甲酯的催化剂及其制备和应用方法
CN102134404A (zh) 一种改性木质素分散染料分散剂及其制备工艺
CN102757666A (zh) 高压诱导制备凹凸棒黏土基纳米复合颜料的方法
CN109053476A (zh) 基于一步合成的室温交联剂及制备方法
CN103449979A (zh) 一种双酚环氧树脂及其制备方法
CN108676496A (zh) 一种新型环保防水涂料及其制备方法
CN102585648A (zh) 一种镭射电化铝薄膜再生涂料及其制备方法
CN105669437A (zh) 一种异辛酸镍的制备方法
CN109776347A (zh) 一种热固性植物油基丙烯酸酯衍生物及其制备方法和应用
CN113603580A (zh) 一种衣康酸脱羧合成甲基丙烯酸的方法
CN103055939B (zh) 一种多孔型仿生催化材料的制备方法及其应用
CN109748815A (zh) 一种己二酸二酰肼的合成方法
CN109847798A (zh) 一种固体型离子液体催化剂的制备方法
CN102898623B (zh) 海洋重防腐涂料用腰果胺环氧固化剂及其制备方法
CN109517599A (zh) 一种土壤修复用铅离子修复材料及其制备方法
CN106046327B (zh) 利用苯甲酸苄酯下脚料改性混胺体系环氧底涂的固化剂及其合成工艺
CN102766116B (zh) 基于脱氢松香胺的环氧树脂及其制备方法和应用
CN107163502B (zh) 一种高耐腐蚀性环氧树脂水分散体及其制备方法
CN100494287C (zh) 一种阳离子染料母体季胺化的新工艺
CN107011226A (zh) 一种抗黄变室温交联剂及其制备方法
CN110183936B (zh) 一种防腐耐磨水性环保涂料及其制备方法

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181221