CN114395098A - 一种聚脲化合物及其制备方法 - Google Patents
一种聚脲化合物及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114395098A CN114395098A CN202210111193.2A CN202210111193A CN114395098A CN 114395098 A CN114395098 A CN 114395098A CN 202210111193 A CN202210111193 A CN 202210111193A CN 114395098 A CN114395098 A CN 114395098A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyurea compound
- yield
- polyurea
- isocyanate
- reaction
- 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
Links
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 title claims abstract description 137
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 125
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 48
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 29
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 5
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N monobenzene Natural products C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 109
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 65
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- RZXMPPFPUUCRFN-UHFFFAOYSA-N p-toluidine Chemical group CC1=CC=C(N)C=C1 RZXMPPFPUUCRFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- AFBPFSWMIHJQDM-UHFFFAOYSA-N N-methyl-N-phenylamine Natural products CNC1=CC=CC=C1 AFBPFSWMIHJQDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- REYJJPSVUYRZGE-UHFFFAOYSA-N Octadecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCN REYJJPSVUYRZGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-N dodecylamine Chemical group CCCCCCCCCCCCN JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 claims description 7
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 claims description 3
- KXBFLNPZHXDQLV-UHFFFAOYSA-N [cyclohexyl(diisocyanato)methyl]cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1C(N=C=O)(N=C=O)C1CCCCC1 KXBFLNPZHXDQLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 abstract description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 63
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 34
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 10
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 10
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 6
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 5
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 aliphatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- IUGWGXFPZIEWAO-UHFFFAOYSA-N dodecan-3-amine Chemical compound CCCCCCCCCC(N)CC IUGWGXFPZIEWAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004992 toluidines Chemical class 0.000 description 1
- 150000005671 trienes Chemical class 0.000 description 1
Images
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
- C08G18/2805—Compounds having only one group containing active hydrogen
- C08G18/285—Nitrogen containing compounds
- C08G18/2865—Compounds having only one primary or secondary amino group; Ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C273/18—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of substituted ureas
- C07C273/1809—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of substituted ureas with formation of the N-C(O)-N moiety
- C07C273/1818—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of substituted ureas with formation of the N-C(O)-N moiety from -N=C=O and XNR'R"
- C07C273/1827—X being H
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
一种聚脲化合物及其制备方法，其中制备方法包括：取一种或两种有机胺溶于有机溶剂中，加热至30～50℃，并在均匀搅拌下加入摩尔量占有机胺摩尔量20～35％的异氰酸酯，反应10～30min；反应完成后，加入质量至少为异氰酸酯质量的五倍的水，抽滤，以除去未反应的异氰酸酯；将过滤产物干燥处理，得到固体的聚脲化合物。本发明通过确定制备聚脲化合物中有机胺与异氰酸酯的种类及配比，以及反应物选取两种有机胺的种类及最佳的配比，使聚脲化合物的收率达到最高，从而降低了生产成本；而且，本发明制备方法简单，反应温和，产生的有毒性物质少，且聚脲化合物的产率高，适合大力推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及有机物及其合成技术领域，具体涉及一种聚脲化合物的制备方法。
背景技术
随着技术和设备的飞速发展，高温、高速、高负荷机械设备的使用日益增多，因此，对润滑脂维护设备正常运转，减少摩擦磨损，和延长设备寿命等多方面提出了日益严格的要求。聚脲润滑脂性能全面，制作简便，价格适中，环保无毒并且应用广泛，是具有广阔市场前景的高性能润滑脂代表品种之一，是全世界的研究热点，也是当前衡量一个国家润滑脂工业水平的重要标志。而我国在聚脲润滑脂的研究和生产上明显低于世界平均水平，高端市场仍被国外产品所垄断，因此，加速发展聚脲润滑脂势在必行。就目前聚脲润滑脂的生产现状而言，主要存在两大问题，一是生产原料中的异氰酸酯，在生产时会产生较大的毒性，二是制备聚脲润滑脂的生产成本较高，而且，当前应用于聚脲润滑脂制备的工艺主要是直接法，该工艺存在的弊端主要是生产产率低。
发明内容
基于此，本发明提供了一种聚脲化合物及其制备方法，以解决现有技术存在生产聚脲润滑脂的产率低，且具有毒性污染的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种聚脲化合物的制备方法，包括以下步骤：
1)取一种或两种有机胺溶于有机溶剂中，加热至30～50℃，并在均匀搅拌下加入摩尔量占有机胺摩尔量20～35％的异氰酸酯，反应10～30min；
2)反应完成后，加入质量至少为异氰酸酯质量的五倍的水，抽滤，以除去未反应的异氰酸酯；
3)将过滤产物干燥处理，得到固体的聚脲化合物。
作为本发明的进一步优选方案，所述有机胺为脂肪胺或芳香胺。
作为本发明的进一步优选方案，所述脂肪胺为十二胺或十八胺，所述芳香胺为对甲苯胺。
作为本发明的进一步优选方案，步骤1)中选用两种有机胺时，两种有机胺的混合比例为1:3-3:1。
作为本发明的进一步优选方案，步骤1)中选用两种有机胺时，其中一种为脂肪胺，另一种为芳香胺。
作为本发明的进一步优选方案，所述有机溶剂为苯。
作为本发明的进一步优选方案，所述异氰酸酯为二异氰酸酯，所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
作为本发明的进一步优选方案，步骤2)中，抽滤前先用低速离心机进行离心处理。
作为本发明的进一步优选方案，步骤3)中，通过电热鼓风干燥箱进行干燥处理。
本发明还提供了一种聚脲化合物，所述聚脲化合物由上述任一项所述的制备方法制备得到。
本发明的聚脲化合物及其制备方法，通过采用上述技术方案，可以达到如下有益效果：
1)本发明通过确定制备聚脲化合物中有机胺与异氰酸酯的种类及配比，以及反应物选取两种有机胺的种类及最佳的配比，使聚脲化合物的收率达到最高，从而降低了生产成本；
2)本发明提供了先离心后过滤的方法，进一步提高了聚脲稠化剂的收率，降低了生产成本；
3)本发明制备方法简单，反应温和，产生的有毒性物质少，且聚脲化合物的产率高，适合大力推广应用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明聚脲化合物的制备方法提供的实施例1-9中十八胺的三因素与收率关系图；
图2为本发明聚脲化合物的制备方法提供的实施例10-18中十二胺的三因素与收率关系图；
图3为本发明聚脲化合物的制备方法提供的实施例19-27中对甲苯胺的三因素与收率关系图。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供的聚脲化合物的制备方法，包括以下步骤：
1)取一定量的两种有机胺混合溶于有苯中，其中两种有机胺的混合比例为1:3-3:1，加热至30～50℃，以所取有机胺的摩尔量为基准，并在均匀搅拌下加入摩尔量占有机胺摩尔量20～35％的异氰酸酯，反应10～30min；
2)反应完成后，加入质量至少为异氰酸酯质量的五倍的水，抽滤，除去未反应的异氰酸酯；
3)将过滤产物通过电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体的聚脲化合物。
具体实施中，有机胺为十二胺、十八胺或对甲苯胺。
具体实施中，异氰酸酯为二异氰酸酯，二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种，优选为二苯基甲烷二异氰酸酯。
本发明的制备工艺中，生成聚脲化合物的化学反应方程式如下：
R1-NCO+R-NH2→R1-NHCONHR
式中：R—异氰酸酯中的芳香基；R1—有机胺中的烃链。
除去未反应的异氰酸酯的化学反应方程式如下：
2R1-NCO+H2O＝R1-NHCONHR+CO2
制备得到的固体的聚脲化合物，可用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率，其中聚脲化合物的收率YR按以下方式计算：实际的聚脲稠化剂产量与根据异氰酸酯的起始量比值，公式如下：
其中，VA＝聚脲化合物的生成量，单位摩尔(mol)，VR＝异氰酸酯的起始量，单位摩尔(mol)。
本发明制备方法中，加水反应后所得的聚脲增稠剂为透明胶块，不容易过滤，过滤操作需要很长时间，过滤后化合物上仍有水层，且水层上少量有油状的苯层，干燥时，气态的苯会对人体产生危害。为了解决这一问题，优选为抽滤前先用低速离心机进行离心处理。以下对抽滤和离心后抽滤两种不同方法制备聚脲化合物的产率进行比较，两种方法的比较情况见表1。
表1.两种方法比较表
在此需说明的是，表1中方法1是指抽滤方法，表2是指离心后抽滤。由表1可知，采用先离心后抽滤的方法相较于只抽滤的方法，不仅解决了滤饼水层和烘干异味的问题，聚脲化合物收率还提高了20％。
本发明制备聚脲化合物的三因素如下：
反应温度：指上述步骤1)中的加热温度，因为有机胺与异氰酸酯生成尿素的反应剧烈放热，而苯的沸点为80.1℃，为防止反应过程中苯沸腾，导致气态的苯对人体产生危害，本方法中，加入异氰酸酯的温度最高为50℃。
反应时间：指上述步骤1)中的反应时间，因为有机胺与异氰酸酯生成聚脲的反应是快速反应，通常20min左右反应即可完成。
有机胺与异氰酸酯的配比：指上述步骤1)中的有机胺与异氰酸酯的配比，因十二胺对空气较敏感，对甲苯胺有毒性，都不宜长时间储存，在制备聚脲化合物时，可以加入过量有机胺(可回收并重复利用)，既在一定程度上缓解了储存时产生问题，又可提高聚脲化合物的收率。
为了让本领域的技术人员进一步了解本发明的技术内容，以下将通过具体实施方法对本发明作进一步地详细说明。
实施例1：将2mol的十八胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至30℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应10min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为47％。
实施例2：将3mol的十八胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至40℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应10min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为72％。
实施例3：将4mol的十二胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至50℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应10min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为83％。
实施例4：将3mol的十八胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至30℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应20min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为61％。
实施例5：将4mol的十八胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至40℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应20min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为94％。
实施例6：将2mol的十八胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至50℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应20min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为65％。
实施例7：将4mol的十八胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至30℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应30min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为50％。
实施例8：将2mol的十八胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至40℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应30min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为71％。
实施例9：将3mol的十八胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至50℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应30min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为90％。
实施例10：将2mol的十二胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至30℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应10min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为45％。
实施例11：将3mol的十二胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至40℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应10min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为53％。
实施例12：将4mol的十二胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至50℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应10min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为73％。
实施例13：将3mol的十二胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至30℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应20min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为49％。
实施例14：将4mol的十二胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至40℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应20min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为44％。
实施例15：将2mol的十二胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至50℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应20min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为56％。
实施例16：将4mol的十二胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至30℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应30min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为42％。
实施例17：将2mol的十二胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至40℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应30min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为34％。
实施例18：将3mol的十二胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至50℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应30min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为67％。
实施例19：将2mol的对甲苯胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至30℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应10min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为20％。
实施例20：将3mol的对甲苯胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至40℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应10min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为51％。
实施例21：将4mol的对甲苯胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至50℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应10min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为59％。
实施例22：将3mol的对甲苯胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至30℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应20min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为41％。
实施例23：将4mol的对甲苯胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至40℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应20min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为79％。
实施例24：将2mol的对甲苯胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至50℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应20min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为44％。
实施例25：将4mol的对甲苯胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至30℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应30min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为54％。
实施例26：将2mol的对甲苯胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至40℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应30min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为33％。
实施例27：将3mol的对甲苯胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至50℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应30min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为64％。
实施例28：将1mol的十八胺和3mol对甲苯胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至50℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应20min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为68％。
实施例29：将2mol的十八胺和2mol对甲苯胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至50℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应20min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为97％。
实施例30：将3mol的十八胺和1mol对甲苯胺溶于加入50ml苯的双口烧瓶中，用智能恒温磁力搅拌器加热至50℃，并在均匀搅拌下将1mol二苯基甲烷二异氰酸酯滴加入双口烧瓶中反应20min，加入大量水除去未反应的二苯基甲烷二异氰酸酯；并用低速离心机进行离心处理后再过滤收集产物，将过滤得到的产物用电热鼓风干燥箱进行干燥处理，得到固体聚脲化合物。用电子分析天平称重并计算聚脲化合物的收率为99％。
下面结合制备聚脲化合物的三因素对上述各实施例的产率进行分析，将制备聚脲化合物的三因素中的反应时间记作A，反应温度记作B，有机胺与异氰酸酯的配比记作C，十八胺的三因与产率的关系如表2所示，十二胺的三因与产率的关系如表3所示，对甲苯胺的三因与产率的关系如表4所示。
表2.十八胺
表3.十二胺
表4.对甲苯胺
由上述的表2-4，并结合实施例1-27以及图1-3，可以看出，对于有机胺，反应时间越长，聚脲化合物收率先提高后降低，反应时间为20min时，聚脲化合物收率最高；反应温度越高，聚脲化合物收率越高，30℃升温至40℃时，聚脲化合物收率提高了50％，但反应温度在40-50℃时，聚脲化合物收率相差不大；配比越大，聚脲化合物收率越高，配比由2：1提高到3：1时，聚脲化合物收率提高明显，配比为4：1时，聚脲化合物收率最高。
进一步探究了用两种胺制备聚脲化合物的配比，将十二胺，十八胺，对甲苯胺两两分为一组，在有机胺与异氰酸酯配比4：1前提下，把每组的两种胺分别按3：1，2：2，1：3的配比制备聚脲化合物，共9个试验组合。两种胺的试验的组合的设计情况和产量及收率见表5和6。其中，十八胺与对甲苯胺的三组配比实验分别为实施例28-30。
表5.两种胺在不同配比下的产量表
表6.两种胺在不同配比下的收率表
可以看出，十八胺所占比例越高，聚脲化合物收率越高；对甲苯胺所占比例越高，聚脲化合物收率越低；整体上两种胺的聚脲化合物收率高于一种胺，十八胺和对甲苯胺配比为2：2和3：1时，聚脲化合物收率最高，达到97％以上。综上可知，采用一种脂肪胺和一种芳香胺制备聚脲化合物的收率明显高于采用两种脂肪胺制备聚脲化合物的收率。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。
Claims (10)
1.一种聚脲化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)取一种或两种有机胺溶于有机溶剂中，加热至30～50℃，并在均匀搅拌下加入摩尔量占有机胺摩尔量20～35％的异氰酸酯，反应10～30min；
2)反应完成后，加入质量至少为异氰酸酯质量的五倍的水，抽滤，以除去未反应的异氰酸酯；
3)将过滤产物干燥处理，得到固体的聚脲化合物。
2.根据权利要求1所述的聚脲化合物的制备方法，其特征在于，所述有机胺为脂肪胺或芳香胺。
3.根据权利要求2所述的聚脲化合物的制备方法，其特征在于，所述脂肪胺为十二胺或十八胺，所述芳香胺为对甲苯胺。
4.根据权利要求3所述的聚脲化合物的制备方法，其特征在于，步骤1)中选用两种有机胺时，两种有机胺的混合比例为1:3-3:1。
5.根据权利要求4所述的聚脲化合物的制备方法，其特征在于，步骤1)中选用两种有机胺时，其中一种为脂肪胺，另一种为芳香胺。
6.根据权利要求1所述的聚脲化合物的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为苯。
7.根据权利要求1所述的聚脲化合物的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯为二异氰酸酯，所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的聚脲化合物的制备方法，其特征在于，步骤2)中，抽滤前先用低速离心机进行离心处理。
9.根据权利要求1所述的聚脲化合物的制备方法，其特征在于，步骤3)中，通过电热鼓风干燥箱进行干燥处理。
10.一种聚脲化合物，其特征在于，所述聚脲化合物由权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210111193.2A CN114395098A (zh) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | 一种聚脲化合物及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210111193.2A CN114395098A (zh) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | 一种聚脲化合物及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114395098A true CN114395098A (zh) | 2022-04-26 |
Family
ID=81233660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210111193.2A Pending CN114395098A (zh) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | 一种聚脲化合物及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114395098A (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5554586A (en) * | 1995-02-27 | 1996-09-10 | Texaco Inc. | Polyurea thickener and grease composition |
| CN1408825A (zh) * | 2001-09-27 | 2003-04-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 外观透明的聚脲润滑脂的制备方法 |
| US20070197413A1 (en) * | 2006-01-24 | 2007-08-23 | Baum Mark W | Process for preparing fine powder polyurea and greases therefrom |
| US20070203036A1 (en) * | 2006-01-24 | 2007-08-30 | Baum Mark W | Manufacturing device and system for preparing fine powder polyurea and greases therefrom |
| JP2009280551A (ja) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Mc Labo Corp | カプセル化燻蒸剤とその製造方法及び病害虫防除方法 |
| CN102585970A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-07-18 | 长沙众城石油化工有限责任公司 | 一种高机械安定性聚脲基润滑脂及其制备方法 |
| CN102653695A (zh) * | 2012-01-19 | 2012-09-05 | 中国人民解放军后勤工程学院 | 一种聚脲润滑脂稠化剂的预制方法 |
| CN106566477A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-04-19 | 西安工程大学 | 一种聚脲/聚氨酯复合壳层微胶囊相变材料及其制备方法 |
| CN108276542A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-07-13 | 济南大学 | 一种高产率制备含氟聚脲单分散微球的方法 |
| US20190345294A1 (en) * | 2016-10-17 | 2019-11-14 | Advanced Softmaterials Inc. | Spherical powder containing crosslinked body formed having polyrotaxane, and method for producing same |
| CN111394150A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-07-10 | 沈阳理工大学 | 一种耐高温五聚脲润滑脂及其制备方法 |
-
2022
- 2022-01-27 CN CN202210111193.2A patent/CN114395098A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5554586A (en) * | 1995-02-27 | 1996-09-10 | Texaco Inc. | Polyurea thickener and grease composition |
| CN1408825A (zh) * | 2001-09-27 | 2003-04-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 外观透明的聚脲润滑脂的制备方法 |
| US20070197413A1 (en) * | 2006-01-24 | 2007-08-23 | Baum Mark W | Process for preparing fine powder polyurea and greases therefrom |
| US20070203036A1 (en) * | 2006-01-24 | 2007-08-30 | Baum Mark W | Manufacturing device and system for preparing fine powder polyurea and greases therefrom |
| JP2009280551A (ja) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Mc Labo Corp | カプセル化燻蒸剤とその製造方法及び病害虫防除方法 |
| CN102585970A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-07-18 | 长沙众城石油化工有限责任公司 | 一种高机械安定性聚脲基润滑脂及其制备方法 |
| CN102653695A (zh) * | 2012-01-19 | 2012-09-05 | 中国人民解放军后勤工程学院 | 一种聚脲润滑脂稠化剂的预制方法 |
| US20190345294A1 (en) * | 2016-10-17 | 2019-11-14 | Advanced Softmaterials Inc. | Spherical powder containing crosslinked body formed having polyrotaxane, and method for producing same |
| CN106566477A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-04-19 | 西安工程大学 | 一种聚脲/聚氨酯复合壳层微胶囊相变材料及其制备方法 |
| CN108276542A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-07-13 | 济南大学 | 一种高产率制备含氟聚脲单分散微球的方法 |
| CN111394150A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-07-10 | 沈阳理工大学 | 一种耐高温五聚脲润滑脂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 张遂心: "聚脲润滑脂组成、结构及性能关系的研究" * |
| 浦鸿汀;刘泰;杨正龙;袁俊杰;: "聚脲的合成与应用" * |
| 赵改青;张遂心;王晓波;刘维民;: "聚脲润滑脂稠化剂结构与其性能的关系" * |
| 邓才超;郭小川;任连岭;赵光哲;王定学;: "复合聚脲润滑脂的实验研究" * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108570149B (zh) | 一种异腈、硫和胺的多组分聚合制备聚硫脲的方法及该聚硫脲的应用 | |
| CN113292721B (zh) | 一种聚硫脲类化合物及其制备方法与应用 | |
| US2941983A (en) | Urethane-terminated polycarbodiimides | |
| CN109535424B (zh) | 一种聚硫代酰胺类化合物及其制备方法和应用 | |
| US10336699B2 (en) | Method for synthesizing N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-1,3-benzenedicarboxamide | |
| CN114316265B (zh) | 一种聚硫脲类化合物及其制备方法与应用 | |
| KR20230158522A (ko) | 리튬 디플루오로비스옥살레이트 포스페이트 및 그의 제조방법 및 응용 | |
| CN115651596A (zh) | 低密度高导热聚氨酯灌封胶及其制备方法 | |
| CN114395098A (zh) | 一种聚脲化合物及其制备方法 | |
| CN108586648B (zh) | 一种螯合树脂及其制备方法和应用 | |
| EP0294182A2 (en) | Ladder polysilanes | |
| CN1817890A (zh) | 卤素取代的硅杂环戊二烯及其制备方法 | |
| CN102604070A (zh) | 一种聚醚多元醇阻燃剂的合成方法 | |
| CN113773489B (zh) | 一种聚(酰胺-硫代酰胺)聚合物及其合成方法和应用 | |
| CN111848669A (zh) | 一种含酚氧配体的钒配合物催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN102190749B (zh) | 一种乙烯/α-烯烃共聚合的方法 | |
| CN114835895B (zh) | 一种聚磺酰胺-二硫代氨基甲酸酯聚合物及其制备与应用 | |
| CN108264618A (zh) | 一种热和光二阶段反应的形状记忆聚合物网络形成体系及其制备方法 | |
| CN112920154B (zh) | 一种利用硫酸氢钠掺杂聚苯胺催化维生素e乙酸酯的合成方法 | |
| CN115124715B (zh) | 一种吡啶基聚硫代酰胺的制备方法 | |
| CN112521607A (zh) | 一种聚硫羰氨酯化合物及其制备方法和应用 | |
| CN117247535A (zh) | 一种聚醚三嗪聚合物及其制备方法与应用 | |
| CN111116890A (zh) | 聚五氟丙基缩水甘油醚及其用途和制备方法 | |
| CN115466388A (zh) | 一种聚硫脲类化合物及其制备方法 | |
| CN109880104B (zh) | 一种磷系有机硅型阻燃剂的制备方法 |
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 |
Application publication date: 20220426 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |