CN115612088A - 一种醚胺多元醇及其制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种通过具有H2N‑R‑OH结构的醇胺化合物与具有烷氧基结构的缩水甘油醚反应得到的醚胺多元醇，其主链链结构含有仲胺基、醚键，侧链结构含有羟基，结构通式如下结构式1所示。醚胺多元醇可作为扩链剂通过仲胺基或者羟基与聚氨酯树脂的异氰酸酯基通过缩合反应结构改性，该结构适用于不同触变剂体系中，特别是层状硅酸镁锂类，通过改善聚合物与触变剂之间的作用以显著提升材料的触变性，为实现制备可控触变材料提供解决方案。
Description
技术领域
本发明属于胺醚合成技术领域，具体涉及一种含仲胺、烷氧基、羟基的醚胺多元醇及其制备方法，这类醚胺多元醇衍生至端环氧基二缩水甘油醚和端胺基羟基的醇胺化合物，其可作为固化剂、扩链剂、交联剂在聚氨酯、聚脲、环氧树脂及其杂化材料类聚合物生产中作为反应物的用途。
背景技术
随着人们环保意识的增强以及各个国家环保政策的不断出台，符合国际“5E”原则(Energy、Efficiency、Economy、Evironment、Eabling)的水性涂料正逐步替代溶剂型涂料，市场占有率也逐年递增。尽管如此，相比于溶剂型涂料，水性涂料在实际施工喷涂过程中仍然存在诸多弊端，包括：
(1)由于水性涂料主要通过水汽蒸发干燥成膜，存在干燥时间长、触变性低、易流挂、金属漆铝粉定向差等缺点，影响漆膜外观；
(2)输调漆系统高压剪切力、高流量和高压会加速水性漆老化、破坏水性漆乳化性能；
(3)水的表面张力大，难以浸润底材，易产生缩孔，附着力差等。上述现象会严重影响漆膜外观，主要系涂料触变不足所致。因此，提高涂料触变性并实现触变可控在本领域应用显得尤为重要。
关于水性涂料的触变性等性能主要与水性树脂、溶剂、填料这三组分密切相关，根据研究发现仅通过溶剂和填料对水性涂料性能调节很难实现满意的漆膜外观，因此，这也使得涂料的应用技术人员对水性树脂的功能特性提出了更高的要求。
胺醚，又称“胺类聚醚多元醇、多羟基胺基聚醚”，传统的胺醚一般通过二乙烯三胺、乙二胺等胺类化合物为原料，在碱性催化剂存在下，与环氧化合物反应得到的。这类聚合物包含高活性胺和低活性的仲羟基，由于其胺中活性氢原子当量高且羟基含量低，因此作为水性聚氨酯树脂的扩链剂时易导致乳液不稳定，也无法获得满意的触变性。而对于本申请的醚胺多元醇而言，醚胺多元醇衍生至端环氧基二缩水甘油醚和端胺基羟基的醇胺化合物，具有反应活性较为温和的仲胺基、丰富的含两对孤对电子对烷氧基、以及丰富的羟基，因此可作为聚氨酯树脂的扩链剂制备具有一定表面活性的水性树脂原料以改善水性涂料的触变性、乳液剪切稳定性、附着力等性能。
专利CN 101056932 B公开了一种单官能团胺端基聚醚与端环氧化合物反应的水溶性产物，这类聚合物包含相对长且疏水或亲水主链，且主链附有大量支链，呈梳状。尽管这类聚合物具有一定表面活性，但由于这些树脂的烷烃侧链高，端胺基受支链位阻高，因此不适合用作聚合物扩链使用，无法达到本专利的技术要求。
专利CN 102604072 B公开了一种聚胺醚胺，其主链为聚环氧丙烷、聚环氧乙烷、聚四氢呋喃或者三者的共聚物，主链的一端为羟基、另一端为H2N-R-OH结构的醇胺化合物封端，由于其基团的低活性，因此不适用于低温扩链。
虽然，本发明的醚胺多元醇同样是通过环氧化合物与单官能度端胺基化合物反应的制备方法而获得的，但本发明的发明人意外的发现，当使用含羟基端胺基化合物与含有烷氧基的二缩水甘油醚反应制备的醚胺多元醇具有改善水性树脂与硅酸镁锂类层状化合物结合的功能特性。
正因如此，其作为扩链剂或交联剂用于合成的水性聚氨酯树脂并配制成水性涂料的触变性远远高于本领域普通技术人员所能预期的效果。
发明内容
本发明的目的是要提供一种含仲胺、烷氧基、羟基的醚胺多元醇及其制备方法及应用。
所述的醚胺多元醇可作为扩链剂用于合成的水性聚氨酯、聚脲、环氧树脂及其杂化材料以实现水性材料触变可控的功能性化学原料。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：
一种醚胺多元醇，所述醚胺多元醇的结构通式如下结构式1所示：
所述式(1)中O-R1-C的部分如下结构式2所示：
所述式(1)中N-R2-OH的部分如下结构式3所示：
其中X1-X14为氢、C1-C3烷基、苯基、羟基中的任意一种；
Y1-X20为氢、甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、胺基、胺甲基、苯基、羟甲基、羟乙基、异丁基、环戊基、环丁基中的任意一种；
a、b、c或d为0至50之间的任何整数；
e、f、g、h或i为0至20之间的任何整数，且e、f、g、h或i中至少一个不为0；
n为1至8之间的任何整数。
一种醚胺多元醇的制备方法，包括如下步骤：
通过含有至少一个羟基、至少一个伯胺基的醇胺化合物与含有两个环氧基的二缩水甘油醚反应来制备得到所述醚胺多元醇；
所述醚胺多元醇的主链结构单元包括乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基结构单元中的任意一种或多种。
在本发明的一个优选实施例中，所述伯胺基与所述环氧基的摩尔比为2:1-1:2。优选1:1-2：3。在反应混合物中胺与环氧基均100％参与了反应。
在本发明的一个优选实施例中，所述反应的反应温度范围为-20℃-120℃，反应时间为30分钟-6小时。
在本发明的一个优选实施例中，所述反应为有溶剂或无溶剂反应。
如果使用溶剂，该溶剂应当是对醇胺化合物、聚醚二缩水甘油醚的反应产物没有活性的，这些溶剂包括不局限于水、乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、异丙醇、丙酮、丁酮等。
在本发明的一个优选实施例中，所述醚胺多元醇为溶解度为至少70％的醚胺多元醇化合物。
一种醚胺多元醇的制备方法，具体如下反应式1所示：
在本发明的一个优选实施例中，所述反应式1中的n任选1-8之间的任意整数。
在本发明的一个优选实施例中，所述反应式1中的R1为如下结构式4所示的基团：
所述X1-X14为氢或C1-C3烷基；
所述a、b、c或d为0-50之间的任意整数。
优选a、b、c和d之和为0-30。更优选之和为1-15。
优选a为0-20，更优选1-10；
优选c为0-10，更优选0-3。
在本发明的一个优选实施例中，所述X1-X5为氢、甲基、羟基或苯基。X1-X2优选为氢或甲基。
在本发明的一个优选实施例中，所述X6-X9为氢、羟基或苯基。X6-X9优选为氢。
在本发明的一个优选实施例中，所述反应式1中的R2为如下结构式5所示的基团：
所述Y1-Y20为氢、甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、胺基、胺甲基、苯基、羟甲基、羟乙基、异丁基、环戊基或环丁基；
所述e、f、g、h或i为0-20之间的任何整数，且e、f、g、h或i中至少一个不为0。优选e、f、g、h为0、1，且e+f+g+h≤1，更优选e+f+g≤1。
优选i为0-20，更优选0-10。
所述Y1-Y2优选为氢、甲基、乙基、丙基、苯基、异丙基、丁基、羟基、胺基或胺甲基中的任意一种或多种。更优选氢。
所述Y3-Y6优选为氢、甲基、乙基、羟甲基、羟乙基、胺甲基、苯基、异丙基、环戊基、环丁基或胺基中的任意一种或多种。更优选氢、甲基、羟甲基或胺甲基。
所述Y7-Y20优选为氢、甲基、乙基、羟基或胺基。更优选氢、甲基。
在本发明的一个优选实施例中，所述二缩水甘油醚为如下结构式6所示的结构：
在本发明的一个优选实施例中，所述二缩水甘油醚为1,4-丁二醇二缩水甘油醚、二丙二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、三乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、二丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、二环氧甘油醚、四乙二醇二缩水甘油醚、1,5-戊二醇二缩水甘油醚、1,3-丁二醇二缩水甘油醚、1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、1,2-环己二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚或柔性双酚A缩水甘油醚。
在本发明的一个优选实施例中，所述醇胺化合物如下结构式7所示的结构：
在本发明的一个优选实施例中，所述醇胺化合物为羟胺、甲醇胺、一乙醇胺、1,3-二氨基-2-羟基丙烷、氨基丁醇、2-氨基-1-丁醇、3-氨基丁醇、DL-β-羟基乙胺、D-苯甘氨醇、1-氨基-1环戊醇、DL-氨基丙醇、6-氨基-1-己醇、2-氨基-1-甲基-1-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、3-氨基-1-丙醇、异丙醇胺、1-(氨基甲基)环丁醇、1-氨基-3，6，9-三噁-11-十一醇、二甘醇胺、苯丙醇胺、羟基-聚乙二醇-氨基(HO-PEG-NH2)或3-羟甲基氨基甲烷。
一种醚胺多元醇的应用，所述应用为用作扩链剂应用于聚氨酯、聚脲、环氧树脂及其杂化材料合成或在其他聚合物生产中用作反应物，或作为表面活性剂、分散剂、固化剂、交联剂、触变助剂、附着力促进剂使用。
本发明的有益效果在于：
本发明的醚胺多元醇改性的水性聚氨酯树脂不仅具有较好的稳定性，而且其配制成的水性涂料具有高触变，且通过用量实现触变可控，其效果显著。
此外，根据本发明醚胺多元醇自身结构特点，其还可作为表面活性剂、分散剂、固化剂、交联剂、触变助剂、附着力促进剂使用。
具体实施方式
为了使申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请及进行进一步详细说明，所有的份数和百分比都是基于重量的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
实施例1
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入32.2g(0.5279mol)的一乙醇胺，然后再4小时内将100.55g(0.2639mol)的XY-205(一种MW在370-390的聚乙二醇二缩水甘油醚)滴加至四口烧瓶中，使用油浴、水浴或冰浴工艺控制反应温度在30-50℃之间。本实施例用一乙醇胺与XY-205的摩尔比为2：1。滴加完成后先80℃保温1小时，然后降温，出料，得到了含羟基、烷氧基、仲胺基的醚胺多元醇，它是淡黄色粘性液体，可溶于水。具体测试数据见表1。
实施例2
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入39.6g(0.5279mol)的3-氨基丙醇，然后再4小时内将69.0g(0.2639mol)的1,4-丁二醇二缩水甘油醚滴加至四口烧瓶中，使用油浴、水浴或冰浴工艺控制反应温度在30-50℃之间。本实施例用3-氨基丙醇与1,4-丁二醇二缩水甘油醚的摩尔比为2：1。滴加完成后先80℃保温1小时，然后降温，出料，得到了含羟基、烷氧基、仲胺基的醚胺多元醇，它是淡黄色粘性液体，可溶于水。具体测试数据见表1。
实施例3
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入24.8g(0.5279mol)的甲醇胺，然后再4小时内将67.03g(0.1760mol)的XY-205(一种MW在370-390的聚乙二醇二缩水甘油醚)滴加至四口烧瓶中，使用油浴、水浴或冰浴工艺控制反应温度在30-50℃之间。本实施例用甲醇胺与XY-205的摩尔比为3：1。滴加完成后先40℃保温1小时，然后降温，出料，得到了含羟基、烷氧基、仲胺基的醚胺多元醇，它是淡黄色粘性液体，可溶于水。具体测试数据见表1。
实施例4
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入47.0g(0.5279mol)的4-氨基-1-丁醇，然后再4小时内将100.5g(0.2639mol)的XY-205(一种MW在370-390的聚乙二醇二缩水甘油醚)滴加至四口烧瓶中，使用油浴、水浴或冰浴工艺控制反应温度在-20-30℃之间。本实施例用4-氨基-1-丁醇与XY-205的摩尔比为2：1。滴加完成后先80℃保温1小时，然后降温，出料，得到了含羟基、烷氧基、仲胺基的醚胺多元醇，它是淡黄色粘性液体，可溶于水。具体测试数据见表1。
实施例5
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入63.9g(0.5279mol)的三羟甲基氨基甲烷，然后再2小时内将100.5g(0.2639mol)的XY-205(一种MW在370-390的聚乙二醇二缩水甘油醚)滴加至四口烧瓶中，使用油浴、水浴控制反应温度在50-90℃之间。本实施例用三羟甲基氨基甲烷与XY-205的摩尔比为2：1。滴加完成后先80℃保温2小时，然后加入70.46g去离子水搅拌均匀后降温，出料，得到了含羟基、烷氧基、仲胺基的醚胺多元醇，它是淡黄色粘性液体。具体测试数据见表1。
实施例6
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入47.5g(0.5279mol)的1,3-二氨基-2-羟基丙烷，然后再1小时内将50.27g(0.1320mol)的XY-205(一种MW在370-390的聚乙二醇二缩水甘油醚)滴加至四口烧瓶中，使用油浴控制反应温度在80-120℃之间。本实施例用1,3-二氨基-2-羟基丙烷与XY-205的摩尔比为4：1。滴加完成后先120℃保温2小时，然后降温，出料，得到了含羟基、烷氧基、仲胺基的醚胺多元醇，它是淡黄色粘性液体，可溶于水。具体测试数据见表1。
实施例7
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入39.6g(0.5279mol)的异丙醇胺，然后再4小时内将134.1g(0.3519mol)的XY-205(一种MW在370-390的聚乙二醇二缩水甘油醚)滴加至四口烧瓶中，使用油浴、水浴控制反应温度在60-100℃之间。本实施例用异丙醇胺与XY-205的摩尔比为1.5：1。滴加完成后先120℃保温1小时，然后加入74.44g乙二醇丁醚搅拌均匀后降温，出料，得到了含羟基、烷氧基、仲胺基的醚胺多元醇，它是淡黄色粘性液体，可溶于水。具体测试数据见表1。
实施例8
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入39.6g(0.5279mol)的3-氨基丙醇，然后再4小时内将100.54g(0.2639mol)的XY-205(一种MW在370-390的聚乙二醇二缩水甘油醚)滴加至四口烧瓶中，使用油浴、水浴或冰浴工艺控制反应温度在30-50℃之间。本实施例用3-氨基丙醇与XY-205的摩尔比为2：1。滴加完成后先120℃保温1小时，然后降温，出料，得到了含羟基、烷氧基、仲胺基的醚胺多元醇，它是淡黄色粘性液体，可溶于水。具体测试数据见表1。
实施例9
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入39.6g(0.5279mol)的3-氨基丙醇，然后再4小时内将135.1g(0.2111mol)的DERTM732(一种MW在630-650的聚丙二醇二缩水甘油醚)滴加至四口烧瓶中，使用油浴、水浴或冰浴工艺控制反应温度在30-50℃之间。本实施例用3-氨基丙醇与DERTM732的摩尔比为2.5：1。滴加完成后先100℃保温1小时，然后降温，出料，得到了含羟基、烷氧基、仲胺基的醚胺多元醇，它是淡黄色粘性液体，可溶于水。具体测试数据见表1。
实施例10
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入39.6g(0.5279mol)的3-氨基丙醇，然后再4小时内将67.0g(0.1760mol)的1,4-丁二醇二缩水甘油醚滴加至四口烧瓶中，使用油浴、水浴或冰浴工艺控制反应温度在30-50℃之间。本实施例用3-氨基丙醇与1,4-丁二醇二缩水甘油醚的摩尔比为3：1。滴加完成后先80℃保温1小时，然后降温，出料，得到了含羟基、烷氧基、仲胺基的醚胺多元醇，它是淡黄色粘性液体，可溶于水。具体测试数据见表1。
实施例11
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入39.6g(0.5279mol)的3-氨基丙醇，然后再4小时内将80.6g(0.2639mol)的二乙二醇二缩水甘油醚滴加至四口烧瓶中，使用油浴、水浴或冰浴工艺控制反应温度在30-50℃之间。本实施例用3-氨基丙醇与二乙二醇二缩水甘油醚的摩尔比为2：1。滴加完成后先40℃保温1小时，然后降温，出料，得到了含羟基、烷氧基、仲胺基的醚胺多元醇，它是淡黄色粘性液体，可溶于水。具体测试数据见表1。
实施例12
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入39.6g(0.5279mol)的3-氨基丙醇，然后再4小时内将96.9g(0.2639mol)的二丙二醇二缩水甘油醚滴加至四口烧瓶中，使用油浴、水浴或冰浴工艺控制反应温度在30-50℃之间。本实施例用3-氨基丙醇与二丙二醇二缩水甘油醚的摩尔比为2：1。滴加完成后先40℃保温2小时，然后降温，出料，得到了含羟基、烷氧基、仲胺基的醚胺多元醇，它是淡黄色粘性液体，可溶于水。具体测试数据见表1。
实施例13
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入32.2g(0.5279mol)的一乙醇胺，然后再4小时内72.63g(0.2778mol)的1，4-丁二醇二缩水甘油醚加至四口烧瓶中，使用油浴、水浴或冰浴工艺控制反应温度在30-50℃之间。本实施例用一乙醇胺与1，4-丁二醇二缩水甘油醚的摩尔比为1.9：1。滴加完成后先80℃保温2小时，然后降温，出料，得到了含羟基、烷氧基、仲胺基的醚胺多元醇，它是淡黄色粘性液体，可溶于水。具体测试数据见表1。
实施例14
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入55.46g(0.5279mol)的二甘醇胺，200g去离子水，然后再4小时内将193.71g(0.2639mol)的二丙二醇二缩水甘油醚滴加至四口烧瓶中，控制反应温度在50-90℃之间。本实施例用二甘醇胺与二丙二醇二缩水甘油醚的摩尔比为1：1。滴加完成后先80℃保温2小时，然后降温，出料，得到了含羟基、烷氧基、仲胺基的醚胺多元醇，它是淡黄色稠状液体。具体测试数据见表1。
对比例1
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入54.37g(0.5279mol)的二乙烯三胺，然后再4小时内将82.61g(0.2199mol)的E51(一种MW在30-320的双酚A型环氧树脂)滴加至四口烧瓶中，使用油浴、水浴或冰浴工艺控制反应温度在30-50℃之间。本实施例用二乙烯三胺与E51的摩尔比为2：1。滴加完成后先80℃保温1小时，然后降温，出料。具体测试数据见表1。
对比例2
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入31.7g(0.5279mol)的乙二胺，然后再4小时内将100.55g(0.2199mol)的XY-205(一种MW在370-390的聚乙二醇二缩水甘油醚)滴加至四口烧瓶中，使用油浴、水浴或冰浴工艺控制反应温度在30-50℃之间。本实施例用乙二胺与XY205的摩尔比为2：1。滴加完成后先80℃保温1小时，然后降温，出料。具体测试数据见表1。
对比例3
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入31.7g(0.5279mol)的乙胺，然后再4小时内将140.8g(0.2199mol)的XY-205(一种MW在370-390的聚乙二醇二缩水甘油醚)滴加至四口烧瓶中，使用油浴、水浴或冰浴工艺控制反应温度在30-50℃之间。本实施例用乙胺与XY205的摩尔比为2：1。滴加完成后先80℃保温1小时，然后降温，出料。具体测试数据见表1。
对比例4
在装有搅拌装置、温度计的250mL四口烧瓶中于25-40℃加入31.7g(0.5279mol)的丙胺，然后再4小时内将140.8g(0.2199mol)的XY-205(一种MW在370-390的聚乙二醇二缩水甘油醚)滴加至四口烧瓶中，使用油浴、水浴或冰浴工艺控制反应温度在30-50℃之间。本实施例用丙胺与XY205的摩尔比为2：1。滴加完成后先80℃保温1小时，然后降温，出料。具体测试数据见表1。
表1实施例1-14与对比例1-4制备的醚胺多元醇技术指标测试结果
上述测试结果参照以下测试方法或标准：
MEQ(碱值)测试：根据国家标准GB/T 1724-1979进行测定；
羟值测试：根据国家标准GB/T 1724-1979进行测定；
粘度测试：采用NDJ-5型数显旋转粘度计进行测试，测试条件：温度为25±0.5℃，转子4号，转速6-60转/min。
醚胺多元醇在水性聚氨酯体系中作为扩链剂的应用
应用实施例1
制备水性聚氨酯树脂材料和研究树脂特性
原料
四甲基苯二甲基二异氰酸酯(TMXDI)由梯希爱(上海)化成工业发展有限公司提供；二羟甲基丙酸(DMPA)由柏斯托(上海)化工产品贸易有限公司提供；2-丁酮由柏斯托(上海)化工产品贸易有限公司提供；1，4丁二醇(BDO)由上海麦克林生化科技有限公司提供；二月桂酸二丁基锡(DBTDL)由江苏雅克科技股份有限公司提供；二甲基乙醇胺(DMEA)由常州市于平化工有限公司提供；2-甲基戊二胺(Dytek A，化学纯)由英威达(中国)投资有限公司提供；聚醚胺T-403(Mn＝400g/mol)由凯因化工有限公司提供。聚酯多元醇(SPE，Mn＝2500g/mol)由上海金力泰化工股份有限公司提供。
水性聚氨酯树脂制备过程
在装有搅拌器、温度计的四口烧瓶中依次加入化学计量量的SPE，BDO、TMXDI，DMPA，200ppm的DBTO后混合均匀，升温至132～135℃反应，采用二正丁胺法测试NCO含量，当游离的-NCO达到理论值后，降温至60℃以下，如若粘度过大可适当加入2-丁酮进行稀释，待温度合格后加入计量的DMEA混合均匀后，于30min内滴加去离子水，滴加完成后继续搅拌20min，搅拌完成后于15min内滴加15wt％的胺类扩链剂混合水溶液，滴加结束后升温至80℃保温2h。保温结束后降温至40℃以下，停止反应，得到不同扩链剂结构聚氨酯水性分散体。聚氨酯水性分散体的配方与测试结果分别见表2、表3。
表2聚氨酯水性分散体的配方
A：由2mol一乙醇胺+1mol聚乙二醇二缩水甘油醚制备得到的醚胺多元醇，合成如实施例1所述。
B：由2mol 3-氨基丙醇+1mol 1,4-丁二醇二缩水甘油醚制备得到的醚胺多元醇，合成如实施例2所述。
C：由2mol乙二胺+1mol双酚A型二缩水甘油醚制备得到的醚胺化合物，合成如对比例2所述。
D：由2mol丙胺+1mol聚乙二醇二缩水甘油醚制备得到的醚胺化合物，合成如对比例4所述。
E：2-甲基戊二胺，CAS：15520-10-2，化学结构如下：
F：氢-(2-氨基甲基乙氧基)聚[氧基(甲基-1,2-亚乙基)]与2-乙基-2-(羟基甲基)-1，3-丙二醇的醚，CAS：39429-51-3，以商标名聚醚胺T-403销售。
表3聚氨酯水性分散体的测试结果
上述测试结果参照以下测试方法或标准。
粒径与Zeta电位分析:将WPUA乳液用与去离子水按比例1:1000稀释，在25℃条件下，采用Malvern公司的Zetasizer纳米ZS90激光粒度仪进行测定。
粘度分析：采用美国博勒飞Brookfield CAP2000+锥板粘度计进行测试，测试条件：温度为25±0.5℃，转子10号，转速250S-1。
pH值测试：采用雷磁实验室PHSJ-4F型pH计测量。
细度测试：根据国家标准GB/T 1724-1979进行测定。
储存稳定性测试：将树脂封装至试剂瓶中，密封。然后置于50℃烘箱中储存7天后取出测试。对比热储前后细度、粘度、是否沉降情况，若树脂无沉降，且粘度、细度与热储前一致，则表示储存稳定性合格。
应用实施例2
水性聚氨酯树脂涂料配制和研究涂料特性
水性聚氨酯涂料组合物配制过程
将上述WPU-1、WPU-2、WPU-3、WPU-4、WPU-5、WPU-6分别与水性金属漆(配方见表2)按质量份数比例9:91混合，使用分散机搅拌均匀,配制成涂料组合物，并调节涂料组合物粘度为160-180cps，pH为8.30-8.60。
漆膜制备
控制相同喷涂工艺，将该涂料组合物喷涂至电泳钢板铁上，80℃烘烤30分钟，制得漆膜样板。涂料组合物及漆膜测试结果见表4。
表4水性金属漆配方组成
表5涂料组合物及漆膜测试结果
上述测试结果参照以下测试方法或标准。
流变性能测试：试样的流变性能采用德国耐驰旋转流变仪KinexusLab+粘度测试，测试条件为：转子型号CP 1/50、温度：25℃、流变仪剪切速率分为2段，第一段：1000S-1，6min；第二段：0.1S-1，12min；并分别记录每段终点粘度值η1、η2，由式1分别计算WPU涂料组合物的触变指数μ：
μ＝η2/η1 (1)
式中η1为转速1000S-1时的粘度值，Pa.s；η2为转速0.1S-1时的粘度值，Pa.s；
动态色指数(FI值)测试：使用色差仪测试漆膜样板15°、25°、45°、75°、110°角的明度值，并由式(2)计算动态色指数(Flop Index)
FI＝[2.69(L15*—L110*)1.11/(L45*)0.86] (2)
式中L15为15°角的明度值；L45为45°角的明度值，L110为110°角的明度值。
附着力测试：根据国家标准GB/T 9286-2021进行测定
由表1、表3和表5的测试结果可知，本发明提供的醚胺多元醇相比对比例具有更丰富的羟基；与对比例、市场化的扩链剂相比，本发明提供的醚胺多元醇制备的水性聚氨酯乳液粒径小、粘度低，稳定性高；更出乎意料的是，其在涂料实际应用中对触变性提升的技术效果显著，同时还具有一定改善漆膜附着力的技术特点。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但其只是本发明的一部分实例，只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并非是对本发明的实施方式的限定。人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种醚胺多元醇，其特征在于，所述醚胺多元醇的结构通式如下结构式1所示：
所述式(1)中O-R1-C的部分如下结构式2所示：
所述式(1)中N-R2-OH的部分如下结构式3所示：
其中X1-X14为氢、C1-C3烷基、苯基、羟基中的任意一种；
Y1-X20为氢、甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、胺基、胺甲基、苯基、羟甲基、羟乙基、异丁基、环戊基、环丁基中的任意一种；
a、b、c或d为0至50之间的任何整数；
e、f、g、h或i为0至20之间的任何整数，且e、f、g、h或i中至少一个不为0；
n为1至8之间的任何整数。
2.如权利要求1所述的一种醚胺多元醇的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
通过含有至少一个羟基、至少一个伯胺基的醇胺化合物与含有两个环氧基的二缩水甘油醚反应来制备得到所述醚胺多元醇；
所述醚胺多元醇的主链结构单元包括乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基结构单元中的任意一种或多种。
3.如权利要求2所述的一种醚胺多元醇的制备方法，其特征在于，所述伯胺基与所述环氧基的摩尔比为2:1-1:2；
所述反应的反应温度范围为-20℃-120℃，反应时间为30分钟-6小时；
所述反应为有溶剂或无溶剂反应。
4.如权利要求2所述的一种醚胺多元醇的制备方法，其特征在于，具体如下反应式1所示：
5.如权利要求4所述的一种醚胺多元醇的制备方法，其特征在于，所述反应式1中的n任选1-8之间的任意整数；
所述反应式1中的R1为如下结构式4所示的基团：
所述X1-X14为氢或C1-C3烷基；
所述a、b、c或d为0-50之间的任意整数。
6.如权利要求4所述的一种醚胺多元醇的制备方法，其特征在于，所述反应式1中的R2为如下结构式5所示的基团：
所述Y1-Y20为氢、甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、胺基、胺甲基、苯基、羟甲基、羟乙基、异丁基、环戊基或环丁基；
所述e、f、g、h或i为0-20之间的任何整数，且e、f、g、h或i中至少一个不为0。
7.如权利要求2所述的一种醚胺多元醇的制备方法，其特征在于，所述二缩水甘油醚为如下结构式6所示的结构：
8.如权利要求2所述的一种醚胺多元醇的制备方法，其特征在于，所述醇胺化合物如下结构式7所示的结构：
9.一种如权利要求1所述的醚胺多元醇的应用，其特征在于，所述应用为用作扩链剂应用于聚氨酯、聚脲、环氧树脂及其杂化材料合成或在其他聚合物生产中用作反应物，或作为表面活性剂、分散剂、固化剂、交联剂、触变助剂、附着力促进剂使用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用为改善聚合物与触变剂之间的作用以显著提升材料的触变性。
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