CN118344806B - 一种高粘高分子聚合物防水涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域,且公开了一种高粘高分子聚合物防水涂料及其制备方法,以4,4′‑二甲氧基二苯胺、丙烯腈等作为反应物,合成了一种含全氟长链、季铵盐和氰基基团的防水抗菌二醇扩链剂,参与到聚氨酯的扩链反应中;全氟长链中C‑F键能高,更容易嵌到聚合物中,封锁水分子向涂膜内部迁移的通道,在涂膜表面形成疏水层,降低了涂膜表面能,增强涂膜的防水性能;季铵盐基团可以和细胞膜中的负电荷物质相吸引,破坏细菌的细胞膜结构,导致细菌的溶解和死亡,达到抗菌的目的;氰基是强极性基团,分子极性和分子间引力很大,引入氰基后,能形成分子间氢键,提高涂料的粘结力,拓宽其应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,具体为一种高粘高分子聚合物防水涂料及其制备方法。
背景技术
聚氨酯涂料是由异氰酸酯、聚醚等经加成聚合反应而成的含异氰酸酯基的预聚体,配以催化剂、无水助剂、无水填充剂等,经混合等工序加工制成的合成树脂涂料,具有优异的耐磨性、柔韧性、回弹性、光泽性等,从而集装饰性与保护性于一体,被广泛应用于隧道、地铁、高铁、屋面、以及厨卫间等工程,具有良好的应用价值;然而聚氨酯涂料在使用过程中,经受各种外界环境因素如水分、热、光照及微生物污染等,严重影响到聚氨酯涂料的使用性能,因此制备出一种高粘抗菌的聚氨酯防水涂料成为目前研究的热点问题。
聚氨酯防水涂料属于化学反应型防水涂料,固化后是一种橡胶状的高弹性涂膜,扩链剂对聚氨酯材料的合成非常重要,直接影响产品的力学性能和工艺性能,是聚氨酯生产中必要的试剂;常用的扩链剂是含二元或多元羟基的小分子醇,虽然小分子醇粘度低,反应迅速,但是固化过程导致聚氨酯材料收缩较大,使聚氨酯材料偏脆,缺乏弹性,并且使聚氨酯防水涂料粘结性能下降,因此聚氨酯防水涂料中通常要加入大量增塑剂以改善其性能,然而这些小分子添加助剂容易从防水涂层中迁移,使防水涂料的性能下降,防水性能不佳。
聚氨酯抗菌材料在涂料、医疗用品等方面有着重要的应用,中国专利CN115340814B公开了一种阳离子型聚氨酯抗菌涂料,包括阳离子型聚氨酯乳液,并引入丰富的咪唑阳离子抗菌结构,赋予了水性聚氨酯涂料涂层优异的抗菌性能,但是并未研究聚氨酯涂料的防水性能;本发明旨在合成新型的防水抗菌二醇扩链剂,提高聚氨酯涂料的抗菌性和防水性等综合性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处,提供了一种高粘高分子聚合物防水涂料及其制备方法,解决了现有聚氨酯涂料防水性能和抗菌性能不佳的问题,提高了涂料的粘性和适用性。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
一种高粘高分子聚合物防水涂料包括防水抗菌聚氨酯预聚体、轻质碳酸钙、分散剂、流平剂和消泡剂。
高粘高分子聚合物防水涂料的制备方法为:将防水抗菌聚氨酯预聚体、轻质碳酸钙,混合均匀后,加入分散剂、流平剂、消泡剂,经高速分散机分散均匀后,得到高粘高分子聚合物防水涂料。
防水抗菌聚氨酯预聚体的制备方法为:氮气氛围下,将聚醚二元醇在110-120℃下抽真空脱水2-5h,降温至室温,加入1,6-六亚甲基二异氰酸酯,在75-90℃下反应1-3h,加入二羟甲基丙酸、结构式为的防水抗菌二醇扩链剂和催化剂二月桂酸二丁基锡,进行扩链反应,期间加入丙酮降粘,然后降温至45-55℃,加入三乙胺调节pH至8-9,加入去离子水,搅拌均匀后,得到防水抗菌聚氨酯预聚体。
进一步的,聚醚二元醇、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、防水抗菌二醇扩链剂、二月桂酸二丁基锡的比例关系为100g:(30-50)g:(8-12)g:(2-10)g:(3-5)g。
进一步的,扩链反应温度为65-80℃,扩链反应时间为0.5-1h。
进一步的,步骤(1)中防水抗菌二醇扩链剂的制备方法包括以下步骤:
步骤S1、氮气氛围下,向装有温度计和滴液漏斗的反应烧瓶中加入4,4′-二甲氧基二苯胺和甲醇,搅拌均匀后,在冰水浴下滴加丙烯腈,搅拌反应,反应结束后,减压浓缩,柱层析纯化,得到3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈。制备反应式如下:
步骤S2、氮气氛围下,向反应烧瓶中加入3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈和乙腈,搅拌均匀后,加入的1-溴-1H,1H,2H,2H-全氟癸烷,搅拌反应,反应结束后,减压浓缩,正己烷洗涤,干燥后得到双甲氧基苯腈全氟季铵盐。制备反应式如下:
步骤S3、氮气氛氛围下,向反应烧瓶中加入双甲氧基苯腈全氟季铵盐和二氯甲烷,搅拌均匀后,加入三溴化硼,在20-35℃下反应12-24h,加入去离子水和乙酸乙酯萃取,有机相浓缩,干燥后得到防水抗菌二醇扩链剂。制备反应式如下:
进一步的,步骤S1中4,4′-二甲氧基二苯胺、丙烯腈的比例关系为100g:(25-35)g。
进一步的,步骤S1中反应温度为50-65℃,反应时间为3-8h。
进一步的,步骤S2中3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈、1-溴-1H,1H,2H,2H-全氟癸烷的比例关系为100g:(190-205)g。
进一步的,步骤S2中反应温度为65-80℃,反应时间为24-48h。
进一步的,步骤S3中双甲氧基苯腈全氟季铵盐、三溴化硼的比例关系为100g:(70-85)g。
采取上述技术方案,本发明的有益效果在于:
本发明首先将4,4′-二甲氧基二苯胺与丙烯腈发生加成反应,得到3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈,接着与1-溴-1H,1H,2H,2H-全氟癸烷发生季铵化反应,得到双甲氧基苯腈全氟季铵盐,然后加入三溴化硼脱去甲氧基,得到防水抗菌二醇扩链剂,接着与聚醚二元醇、1,6-六亚甲基二异氰酸酯在催化剂的作用下聚合,得到防水抗菌聚氨酯预聚体,最后和轻质碳酸钙及相关助剂混合均匀,得到高粘高分子聚合物防水涂料。
该防水抗菌二醇扩链剂含有两个活性羟基,参与到聚氨酯的扩链反应中,聚合得到的聚氨酯硬段中含有全氟长链、季铵盐基团和氰基基团;全氟长链中C-F键能高,更容易嵌到聚合物中,封锁水分子向涂膜内部迁移的通道,在涂膜表面形成疏水层,成膜后由于聚合物有机氟向外定向排列,降低了涂膜表面能,使得涂膜的防水性能得到明显增强。
季铵盐基团可以与细菌表面结合并吸附在其表面,通过正电荷和细胞膜中的负电荷物质相吸引,从而破坏细菌的细胞膜结构,导致细菌的溶解和死亡,达到抗菌的目的;氰基是强极性基团,分子极性和分子间引力很大,在聚氨酯中引入氰基后,能形成分子间氢键,适当增加韧性,提高其粘结力,能应用于更多的场合。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
4,4′-二甲氧基二苯胺,CAS号为101-70-2。
1-溴-1H,1H,2H,2H-全氟癸烷,CAS号为21652-57-3。
实施例1
(1)氮气氛围下,向装有温度计和滴液漏斗的反应烧瓶中加入25g的4,4′-二甲氧基二苯胺和150mL甲醇,搅拌均匀后,在冰水浴下滴加7.5g丙烯腈,在55℃反应5h,减压浓缩,柱层析纯化,得到3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈。
(2)氮气氛围下,向反应烧瓶中加入18g的3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈和180mL乙腈,搅拌均匀后,加入的36g的1-溴-1H,1H,2H,2H-全氟癸烷,在75℃反应36h,减压浓缩,正己烷洗涤,干燥后得到双甲氧基苯腈全氟季铵盐。
(3)氮气氛氛围下,向反应烧瓶中加入15g双甲氧基苯腈全氟季铵盐和210mL二氯甲烷,搅拌均匀后,加入12g三溴化硼,在25℃下反应16h,加入去离子水和乙酸乙酯萃取,有机相浓缩,干燥后得到防水抗菌二醇扩链剂。
(4)氮气氛围下,将100g聚醚二元醇在115℃下抽真空脱水4h,降温至室温,加入40g的1,6-六亚甲基二异氰酸酯,在85℃下反应2h,加入10g二羟甲基丙酸、2g防水抗菌二醇扩链剂和4g催化剂二月桂酸二丁基锡,在70℃下进行扩链反应1h,期间加入丙酮降粘,然后降温至50℃,加入三乙胺调节pH至9,加入去离子水,搅拌均匀后,得到防水抗菌聚氨酯预聚体。
(5)向反应烧瓶中加入100g防水抗菌聚氨酯预聚体和25g轻质碳酸钙,混合均匀后,加入2.5g分散剂BYK-9076、1.2g流平剂BYK-388、0.8g消泡剂BYK-066N,经高速分散机分散均匀后,得到高粘高分子聚合物防水涂料。
实施例2
(1)氮气氛围下,向装有温度计和滴液漏斗的反应烧瓶中加入60g的4,4′-二甲氧基二苯胺和300mL甲醇,搅拌均匀后,在冰水浴下滴加15g丙烯腈,在65℃反应3h,减压浓缩,柱层析纯化,得到3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈。
(2)氮气氛围下,向反应烧瓶中加入45g的3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈和360mL乙腈,搅拌均匀后,加入的85.5g的1-溴-1H,1H,2H,2H-全氟癸烷,在80℃反应24h,减压浓缩,正己烷洗涤,干燥后得到双甲氧基苯腈全氟季铵盐。
(3)氮气氛氛围下,向反应烧瓶中加入30g双甲氧基苯腈全氟季铵盐和360mL二氯甲烷,搅拌均匀后,加入21g三溴化硼,在35℃下反应12h,加入去离子水和乙酸乙酯萃取,有机相浓缩,干燥后得到防水抗菌二醇扩链剂。
(4)氮气氛围下,将100g聚醚二元醇在120℃下抽真空脱水2h,降温至室温,加入30g的1,6-六亚甲基二异氰酸酯,在90℃下反应1h,加入8g二羟甲基丙酸、4g防水抗菌二醇扩链剂和5g催化剂二月桂酸二丁基锡,在80℃下进行扩链反应0.5h,期间加入丙酮降粘,然后降温至55℃,加入三乙胺调节pH至8,加入去离子水,搅拌均匀后,得到防水抗菌聚氨酯预聚体。
(5)向反应烧瓶中加入100g防水抗菌聚氨酯预聚体和20g轻质碳酸钙,混合均匀后,加入2.5g分散剂BYK-9076、1.2g流平剂BYK-388、0.8g消泡剂BYK-066N,经高速分散机分散均匀后,得到高粘高分子聚合物防水涂料。
实施例3
(1)氮气氛围下,向装有温度计和滴液漏斗的反应烧瓶中加入20g的4,4′-二甲氧基二苯胺和100mL甲醇,搅拌均匀后,在冰水浴下滴加5g丙烯腈,在50℃反应8h,减压浓缩,柱层析纯化,得到3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈。
(2)氮气氛围下,向反应烧瓶中加入15g的3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈和180mL乙腈,搅拌均匀后,加入的30.75g的1-溴-1H,1H,2H,2H-全氟癸烷,在65℃反应48h,减压浓缩,正己烷洗涤,干燥后得到双甲氧基苯腈全氟季铵盐。
(3)氮气氛氛围下,向反应烧瓶中加入12g双甲氧基苯腈全氟季铵盐和145mL二氯甲烷,搅拌均匀后,加入8.4g三溴化硼,在20℃下反应24h,加入去离子水和乙酸乙酯萃取,有机相浓缩,干燥后得到防水抗菌二醇扩链剂。
(4)氮气氛围下,将100g聚醚二元醇在110℃下抽真空脱水5h,降温至室温,加入50g的1,6-六亚甲基二异氰酸酯,在75℃下反应3h,加入12g二羟甲基丙酸、6g防水抗菌二醇扩链剂和5g催化剂二月桂酸二丁基锡,在65℃下进行扩链反应1h,期间加入丙酮降粘,然后降温至45℃,加入三乙胺调节pH至9,加入去离子水,搅拌均匀后,得到防水抗菌聚氨酯预聚体。
(5)向反应烧瓶中加入100g防水抗菌聚氨酯预聚体和20g轻质碳酸钙,混合均匀后,加入2.5g分散剂BYK-9076、1.2g流平剂BYK-388、0.8g消泡剂BYK-066N,经高速分散机分散均匀后,得到高粘高分子聚合物防水涂料。
实施例4
(1)氮气氛围下,向装有温度计和滴液漏斗的反应烧瓶中加入40g的4,4′-二甲氧基二苯胺和285mL甲醇,搅拌均匀后,在冰水浴下滴加11.2g丙烯腈,在60℃反应7h,减压浓缩,柱层析纯化,得到3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈。
(2)氮气氛围下,向反应烧瓶中加入32g的3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈和330mL乙腈,搅拌均匀后,加入的65g的1-溴-1H,1H,2H,2H-全氟癸烷,在70℃反应30h,减压浓缩,正己烷洗涤,干燥后得到双甲氧基苯腈全氟季铵盐。
(3)氮气氛氛围下,向反应烧瓶中加入25g双甲氧基苯腈全氟季铵盐和350mL二氯甲烷,搅拌均匀后,加入19g三溴化硼,在30℃下反应15h,加入去离子水和乙酸乙酯萃取,有机相浓缩,干燥后得到防水抗菌二醇扩链剂。
(4)氮气氛围下,将100g聚醚二元醇在120℃下抽真空脱水4h,降温至室温,加入45g的1,6-六亚甲基二异氰酸酯,在85℃下反应3h,加入11g二羟甲基丙酸、8g防水抗菌二醇扩链剂和4g催化剂二月桂酸二丁基锡,在75℃下进行扩链反应0.5h,期间加入丙酮降粘,然后降温至55℃,加入三乙胺调节pH至9,加入去离子水,搅拌均匀后,得到防水抗菌聚氨酯预聚体。
(5)向反应烧瓶中加入100g防水抗菌聚氨酯预聚体和28g轻质碳酸钙,混合均匀后,加入2.5g分散剂BYK-9076、1.2g流平剂BYK-388、0.8g消泡剂BYK-066N,经高速分散机分散均匀后,得到高粘高分子聚合物防水涂料。
实施例5
(1)氮气氛围下,向装有温度计和滴液漏斗的反应烧瓶中加入18g的4,4′-二甲氧基二苯胺和115mL甲醇,搅拌均匀后,在冰水浴下滴加5.4g丙烯腈,在60℃反应8h,减压浓缩,柱层析纯化,得到3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈。
(2)氮气氛围下,向反应烧瓶中加入10g的3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈和95mL乙腈,搅拌均匀后,加入的19.5g的1-溴-1H,1H,2H,2H-全氟癸烷,在75℃反应45h,减压浓缩,正己烷洗涤,干燥后得到双甲氧基苯腈全氟季铵盐。
(3)氮气氛氛围下,向反应烧瓶中加入8g双甲氧基苯腈全氟季铵盐和108mL二氯甲烷,搅拌均匀后,加入6g三溴化硼,在30℃下反应24h,加入去离子水和乙酸乙酯萃取,有机相浓缩,干燥后得到防水抗菌二醇扩链剂。
(4)氮气氛围下,将100g聚醚二元醇在115℃下抽真空脱水4h,降温至室温,加入35g的1,6-六亚甲基二异氰酸酯,在85℃下反应3h,加入10g二羟甲基丙酸、10g防水抗菌二醇扩链剂和5g催化剂二月桂酸二丁基锡,在80℃下进行扩链反应1h,期间加入丙酮降粘,然后降温至50℃,加入三乙胺调节pH至8,加入去离子水,搅拌均匀后,得到防水抗菌聚氨酯预聚体。
(5)向反应烧瓶中加入100g防水抗菌聚氨酯预聚体和26g轻质碳酸钙,混合均匀后,加入2.5g分散剂BYK-9076、1.2g流平剂BYK-388、0.8g消泡剂BYK-066N,经高速分散机分散均匀后,得到高粘高分子聚合物防水涂料。
对比例1
(1)氮气氛氛围下,向反应烧瓶中加入15g的3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈(由实施例1制备得到)和210mL二氯甲烷,搅拌均匀后,加入12g三溴化硼,在25℃下反应16h,加入去离子水和乙酸乙酯萃取,有机相浓缩,干燥后得到高粘二醇扩链剂,结构式为。
(2)氮气氛围下,将100g聚醚二元醇在115℃下抽真空脱水4h,降温至室温,加入40g的1,6-六亚甲基二异氰酸酯,在85℃下反应2h,加入10g二羟甲基丙酸、2g高粘二醇扩链剂和4g催化剂二月桂酸二丁基锡,在70℃下进行扩链反应1h,期间加入丙酮降粘,然后降温至50℃,加入三乙胺调节pH至9,加入去离子水,搅拌均匀后,得到高粘聚氨酯预聚体。
(3)向反应烧瓶中加入100g高粘聚氨酯预聚体和25g轻质碳酸钙,混合均匀后,加入2.5g分散剂BYK-9076、1.2g流平剂BYK-388、0.8g消泡剂BYK-066N,经高速分散机分散均匀后,得到聚合物防水涂料。
对比例2
(1)氮气氛围下,将100g聚醚二元醇在115℃下抽真空脱水4h,降温至室温,加入40g的1,6-六亚甲基二异氰酸酯,在85℃下反应2h,加入10g二羟甲基丙酸、2g的1,4-丁二醇和4g催化剂二月桂酸二丁基锡,在70℃下进行扩链反应1h,期间加入丙酮降粘,然后降温至50℃,加入三乙胺调节pH至9,加入去离子水,搅拌均匀后,得到聚氨酯预聚体。
(2)向反应烧瓶中加入100g聚氨酯预聚体和25g轻质碳酸钙,混合均匀后,加入2.5g分散剂BYK-9076、1.2g流平剂BYK-388、0.8g消泡剂BYK-066N,经高速分散机分散均匀后,得到高分子聚合物防水涂料。
涂膜的制备:取2mL制备的高分子聚合物防水涂料平铺于聚四氟乙烯板中,室温水平静置24h自然成膜,待水分挥发后,在80℃烘干3h后成膜。
吸水率测试:将膜剪成10mm×10mm的小块,其初始质量为m0,在室温下置于水中浸泡48h后取出,用滤纸吸干表面的水,称其质量为m1,膜的吸水率计算公式为:吸水率=(m1-m0)/m0×100%。
表面接触角测试:采用接触角仪进行测试,滴5μL水在涂膜的表面,测定涂膜对水的接触角,每个样品选取5个不同的点进行测量,取平均值作为涂膜表面的接触角。
表1防水性能测试
由上表测试结果可知,随着防水抗菌二醇扩链剂含量的增加,高分子聚合物防水涂料的防水性能逐渐增加,实施例5中的吸水率仅为2.10%,接触角为138.1°,具有良好的疏水性能,这是因为防水抗菌二醇扩链剂中含有全氟长链,氟原子的电负性大、直径小且C-F键能高,更容易嵌到聚合物中,封锁水分子向涂膜内部迁移的通道,在涂膜表面形成疏水层;同时防水抗菌二醇扩链剂可与异氰酸酯产生化学键联,增加了交联密度,形成致密的表面层,抑制水向涂膜内部渗透,成膜后由于聚合物有机氟向外定向排列,降低了涂膜表面能,使得涂膜的防水性能得到明显增强。
对比例1和对比例2中均不含有机氟基团,不具有疏水性,防水性能较差。
抗菌性能测试:将金黄色葡萄球菌接种到牛肉膏蛋白胨中培养活化,然后将活化的金黄色葡萄球菌菌悬液加入到无菌培养皿中,加入培养基和磷酸盐缓冲溶液,在37℃中恒温培养24h,加入制备的涂膜作为试验组,不加涂膜作为空白组,培养后分别测定试验样品和空白样品活菌数,并计算抑菌率,抑菌率=(空白组活菌数-实验组活菌数)/空白组活菌数×100%。
表2抗菌性能测试
由上表测试结果可知,随着防水抗菌二醇扩链剂含量的增加,高分子聚合物防水涂料的抗菌性能逐渐增加,实施例5中的抑菌率达到99.9%,这是因为防水抗菌二醇扩链剂含有季铵盐结构,可以与金黄色葡萄球菌表面结合并吸附在其表面,并通过正电荷和细胞膜中的负电荷物质相吸引,从而破坏细菌的细胞膜结构,导致细菌的溶解和死亡,达到抗菌的目的。
粘结性能测试:取0.5g高分子聚合物防水涂料乳液均匀涂抹到30cm×5cm的PVC条上,涂好后放置使其自然干燥,80℃下热压,再使用电子万能测试机测试其剥离强度,拉伸速度为100mm/min,重复5次,取平均值。
表3粘结性能测试
由上表测试结果可知,随着防水抗菌二醇扩链剂含量的增加,氰基含量逐渐增加,高分子聚合物涂料的剥离强度逐渐增加,实施例4中的剥离强度为30.2N/mm,这是因为氰基是强极性基团,分子极性和分子间引力很大,在聚氨酯中引入氰基后,能形成分子间氢键,适当增加韧性,提高其粘结力,能应用于更多的场合。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种高粘高分子聚合物防水涂料的制备方法,其特征在于,所述制备方法为:将防水抗菌聚氨酯预聚体、轻质碳酸钙,混合均匀后,加入分散剂、流平剂、消泡剂,经高速分散机分散均匀后,得到高粘高分子聚合物防水涂料;
所述防水抗菌聚氨酯预聚体的制备方法为:氮气氛围下,将聚醚二元醇在110-120℃下抽真空脱水2-5h,降温至室温,加入1,6-六亚甲基二异氰酸酯,在75-90℃下反应1-3h,加入结构式为的防水抗菌二醇扩链剂、二羟甲基丙酸和催化剂二月桂酸二丁基锡,进行扩链反应,期间加入丙酮降粘,然后降温至45-55℃,加入三乙胺调节pH至8-9,加入去离子水,搅拌均匀后,得到防水抗菌聚氨酯预聚体,所述聚醚二元醇、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、防水抗菌二醇扩链剂、二月桂酸二丁基锡的比例关系为100g:(30-50)g:(8-12)g:(2-10)g:(3-5)g,所述扩链反应温度为65-80℃,扩链反应时间为0.5-1h。
2.根据权利要求1所述的高粘高分子聚合物防水涂料的制备方法,其特征在于,所述防水抗菌二醇扩链剂的制备方法包括以下步骤:
步骤S1、氮气氛围下,向装有温度计和滴液漏斗的反应烧瓶中加入4,4′-二甲氧基二苯胺和甲醇,搅拌均匀后,在冰水浴下滴加丙烯腈,搅拌反应,反应结束后,减压浓缩,柱层析纯化,得到3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈;
步骤S2、氮气氛围下,向反应烧瓶中加入3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈和乙腈,搅拌均匀后,加入的1-溴-1H,1H,2H,2H-全氟癸烷,搅拌反应,反应结束后,减压浓缩,正己烷洗涤,干燥后得到双甲氧基苯腈全氟季铵盐;
步骤S3、氮气氛氛围下,向反应烧瓶中加入双甲氧基苯腈全氟季铵盐和二氯甲烷,搅拌均匀后,加入三溴化硼,在20-35℃下反应12-24h,加入去离子水和乙酸乙酯萃取,有机相浓缩,干燥后得到防水抗菌二醇扩链剂。
3.根据权利要求2所述的高粘高分子聚合物防水涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中4,4′-二甲氧基二苯胺、丙烯腈的比例关系为100g:(25-35)g。
4.根据权利要求2所述的高粘高分子聚合物防水涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中反应温度为50-65℃,反应时间为3-8h。
5.根据权利要求2所述的高粘高分子聚合物防水涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中3-(双(4-甲氧基苯基)氨基)丙腈、1-溴-1H,1H,2H,2H-全氟癸烷的比例关系为100g:(190-205)g。
6.根据权利要求2所述的高粘高分子聚合物防水涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中反应温度为65-80℃,反应时间为24-48h。
7.根据权利要求2所述的高粘高分子聚合物防水涂料的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中双甲氧基苯腈全氟季铵盐、三溴化硼的比例关系为100g:(70-85)g。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的制备方法得到的高粘高分子聚合物防水涂料。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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---|---|---|---|---|
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