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一种含酰亚胺环水性聚氨酯的制备方法 0 0

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申请进展

基本信息

申请人信息

代理人信息

摘要

法律状态

权利要求

说明书

专利申请流程有哪些步骤？

申请

申请号：指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。

申请日：提出专利申请之日。

2016-03-01

申请公布

申请公布指发明专利申请经初步审查合格后，自申请日（或优先权日）起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。

申请公布号：专利申请过程中，在尚未取得专利授权之前，国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。

申请公布日：申请公开的日期，即在专利公报上予以公开的日期。

2016-07-20

授权

授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由，授予发明专利权；或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由，授予实用新型专利权或外观设计专利权。

2018-06-01

预估到期

发明专利权的期限为二十年，实用新型专利权期限为十年，外观设计专利权期限为十五年，均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。

2036-03-01

基本信息

有效性	有效专利	专利类型	发明专利
申请号	CN201610114762.3	申请日	2016-03-01
公开/公告号	CN105693984B	公开/公告日	2018-06-01
授权日	2018-06-01	预估到期日	2036-03-01
申请年	2016年	公开/公告年	2018年
缴费截止日
分类号	C08G18/67 、C08G18/66 、C08G18/48 、C08G18/42 、C08G18/44 、C08G18/34 、C08G18/32 、C09J175/14	主分类号	C08G18/67
是否联合申请	独立申请	文献类型号	B
独权数量	1	从权数量	6
权利要求数量	7	非专利引证数量	1
引用专利数量	3	被引证专利数量	0
非专利引证	1、田晓伟等.双马来酰胺/环氧树脂改性聚氨酯泡沫塑料的研究《.化工新型材料》.2004,第32卷(第5期),第27,28,38页.;
引用专利	CN101429270A、CN105273594A、CN101974141A	被引证专利
专利权维持	2	专利申请国编码	CN
专利事件		事务标签	公开、实质审查、授权

申请人信息

申请人	陕西科技大学	第一申请人	陕西科技大学
专利权人	陕西科技大学	当前专利权人	陕西科技大学
发明人	赵艳娜、姬定西、刘雅俊、张云飞、赵玉春、李娟、赵瑶、任贝鸽	第一发明人	赵艳娜
地址	陕西省西安市未央区大学园1号	邮编	710021
申请人数量	1	发明人数量	8
申请人所在省	陕西省	申请人所在市	陕西省西安市

代理人信息

代理机构

专利代理机构是经省专利管理局审核，国家知识产权局批准设立，可以接受委托人的委托，在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。

西安通大专利代理有限责任公司

代理人

专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务，取得一定资格的人。

徐文权

摘要

本发明公开了一种含酰亚胺环水性聚氨酯的制备方法，制备方法如下：将聚二醇16～22份加入到干燥的反应器中，加热使反应器中的聚二醇熔融后，再将二异氰酸酯10～12份加入到反应器中在80～90℃进行聚合反应，反应时间为2～3h；接着将羧酸盐型扩链剂1～4份和交联剂三羟甲基丙烷0～1份加入反应器中，在70～80℃反应2～3h；然后再将马来酰亚胺改性剂0.3～1.5份加入到反应器中反应1～2h；再向反应器中加入有机碱调解pH值为7.0～8.0；最后高速搅拌下加入温度为0～40℃的去离子水，直至得到固含量25％的淡黄色泛蓝光乳液A，即含酰亚胺环水性聚氨酯，本发明提高了产品的耐热性能。

摘要附图

法律状态

序号	法律状态公告日	法律状态	法律状态信息
1	2018-06-01	授权
2	2016-07-20	实质审查的生效	IPC(主分类): C08G 18/67 专利申请号: 201610114762.3 申请日: 2016.03.01
3	2016-06-22	公开

权利要求

权利要求书是申请文件最核心的部分，是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。

1.一种含酰亚胺环水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按重量份数计，将聚二醇16～22份加入到干燥的反应器中，加热使反应器中的聚二醇熔融后，再将二异氰酸酯10～12份加入到反应器中在80～90℃进行聚合反应，反应时间为2～3h；接着将羧酸盐型扩链剂1～4份和交联剂三羟甲基丙烷0～1份加入反应器中，在70～80℃反应2～3h；然后再将马来酰亚胺改性剂0.3～1.5份加入到反应器中反应1～2h；再向反应器中加入有机碱调解pH值为7.0～8.0；最后高速搅拌下加入温度为0～40℃的去离子水，直至得到固含量
25％的淡黄色泛蓝光乳液A，即含酰亚胺环水性聚氨酯；所述马来酰亚胺改性剂为N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺。

2.如权利要求1所述含酰亚胺环水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述聚二醇为聚醚二元醇或聚酯二元醇。

3.如权利要求2所述含酰亚胺环水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述聚醚二元醇或聚酯二元醇的相对分子质量为500，700，750，1000或2000。

4.如权利要求2所述含酰亚胺环水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述聚醚二元醇为聚氧化丙烯二元醇或聚四氢呋喃醚二元醇；聚酯二元醇为聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇或聚己二酸丁二醇酯二元醇。

5.如权利要求1所述含酰亚胺环水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中一种或多种混合。

6.如权利要求1所述含酰亚胺环水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述羧酸盐型扩链剂为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸。

7.如权利要求1所述含酰亚胺环水性聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述有机碱为三甲胺、三乙胺或三乙醇胺。

说明书

技术领域

[0001] 本发明属于精细化学品及其制备技术领域，特别涉及一种含酰亚胺环水性聚氨酯乳液及其制备方法。

背景技术

[0002] 有机耐高温胶黏剂种类很多，应用较广的主要有环氧树脂类、酚醛树脂类、有机硅类以及含氮杂环聚合物，但制备过程中使用一定量的有机溶剂，造成环境污染，近年来，环保型水性聚氨酯取代溶剂型聚氨酯是聚氨酯研究领域的发展趋势，与溶剂型聚氨酯相比，水性聚氨酯胶膜的的耐溶剂性、耐热性和力学性能都不太好，因此限制了它的大规模应用。

[0003] 为了扩大水性聚氨酯的应用范围，普遍认为通过交联改性的方法能显著提高水性聚氨酯的耐溶剂性、耐热性和力学性能，分子链中含有酰亚胺环状结构的环链高聚物，具有优良的耐热老化性能和化学稳定性、耐溶剂性、热膨胀系数小以及优良的力学性能和电性能，人们试图通过引入热稳定性较好的杂环结构，对水性聚氨酯分子链进行改性以提高聚氨酯的热稳定性能。

[0004] 双马来酰亚胺树脂由于含有苯环、酰亚胺环及交联密度较高，其固化物有较高的耐热性，其固化反应属于加成，N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺改性水性聚氨酯主要是利用N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺中苯环上的-OH和-NCO发生反应，将马来酰亚胺基团引入水性聚氨酯的分子链，可以解决水性聚氨酯胶黏剂耐热性能不足、固化速度较慢、交联密度小的缺点，扩大了其在胶粘剂、涂料等领域的应用，但单纯用马来酰亚胺改性聚氨酯也存在乳化困难，酰亚胺环的引入数量有限等缺点，难以推广应用。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种含酰亚胺环聚氨酯乳液及其制备方法，以克服现有技术存在的上述问题。

[0006] 为克服现有技术存在的问题，本发明采用的技术方案是：一种含酰亚胺环水性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：按重量份数计，将聚二醇16～22份加入到干燥的反应器中，加热使反应器中的聚二醇熔融后，再将二异氰酸酯10～12份加入到反应器中在80～90℃进行聚合反应，反应时间为2～3h；接着将羧酸盐型扩链剂1～4份和交联剂三羟甲基丙烷0～1份加入反应器中，在70～80℃反应2～3h；然后再将马来酰亚胺改性剂0.3～1.5份加入到反应器中反应1～2h；再向反应器中加入有机碱调解pH值为7.0～8.0；最后高速搅拌下加入温度为0～40℃的去离子水，直至得到固含量25％的淡黄色泛蓝光乳液A，即含酰亚胺环水性聚氨酯。

[0007] 所述聚二醇为聚醚二元醇或聚酯二元醇。

[0008] 所述聚醚二元醇或聚酯二元醇的相对分子质量为500，700，750，1000或2000。

[0009] 所述聚醚二元醇为聚氧化丙烯二元醇或聚四氢呋喃醚二元醇；聚酯二元醇为聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇或聚己二酸丁二醇酯二元醇。

[0010] 所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中一种或多种混合。

[0011] 所述羧酸盐型扩链剂为二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸。

[0012] 所述有机碱为三甲胺、三乙胺或三乙醇胺。

[0013] 所述马来酰亚胺改性剂为N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺。

[0014] 与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果，通过引入需要量的酰亚胺基团，提高交联密度，聚氨酯的固化速度，耐水性，尤其是耐热性到改善；因马来酰亚胺类化合物多为结晶固体，有较高的熔点，熔体粘度较高，难溶于水，因此与水性聚氨酯复合，在乳化时存在乳化困难、固化时出现宏观相分离的缺点，本发明通过N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺分子上的羟基与聚氨酯分子链反应，将马来酰亚胺基团分子水平引入聚氨酯分子链，所得改性水性聚氨酯兼具聚氨酯和马来酰亚胺树脂的优点，提高了产品的耐热性能。

实施方案

[0015] 下面结合具体实施实例对本发明做进一步解释说明。

[0016] 实施例一：

[0017] 按重量份数计，将聚氧化丙烯二元醇(相对分子质量为1000)16份加入到干燥的反应器中，加热使反应器中的聚氧化丙烯二元醇熔融后，再将异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯11.1份(异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯摩尔比为1:1)加入到反应器中在80℃进行聚合反应2h；接着将扩链剂二羟甲基丙酸2份和交联剂三羟甲基丙烷0.54份加入反应器中；在70℃反应2.5h；然后再将N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺0.3份加入到反应器中反应1.5h；然后，加入三甲胺调节pH值至7.5，高速搅拌下加入25℃的去离子水直至得质量分数(固含量)为25％淡黄色泛蓝光乳液A，即含酰亚胺环水性聚氨酯。

[0018] 实施例二：

[0019] 将聚四氢呋喃醚二元醇(相对分子质量为750)18.4份加入到干燥的反应器中，加热使反应器中聚四氢呋喃醚二元醇的熔融后，再将甲苯二异氰酸酯10份加入到反应器中在90℃进行聚合反应2.5h；接着将扩链剂二羟甲基丁酸1份加入反应器中，在75℃反应2h；然后再将N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺0.42份加入到体系中反应1h；加入三乙胺调节pH值为7，高速搅拌下加入0℃去离子水得质量分数为25％淡黄色泛蓝光乳液A。

[0020] 实施例三：

[0021] 将聚己内酯二醇(相对分子质量为2000)22份加入到干燥的反应器中，加热使反应器中的聚己内酯二醇熔融后，再将六亚甲基二异氰酸酯12份加入到反应器中在85℃进行聚合反应3h；接着将扩链剂二羟甲基丙酸4份和交联剂三羟甲基丙烷1份加入反应器中，在70℃反应3h；然后再将N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺0.62份加入到体系中反应2h；加入三乙醇胺调节pH值为8，高速搅拌下加入40℃去离子水直至得质量分数为25％淡黄色泛蓝光乳液A，即含酰亚胺环水性聚氨酯。

[0022] 实施例四：

[0023] 将聚碳酸酯二元醇(相对分子质量为500)17.5份加入到干燥的反应器中，加热使反应器中的聚碳酸酯二元醇熔融后，再将二苯基甲烷二异氰酸酯10.8份加入到反应器中在85℃进行聚合反应3h；接着将扩链剂二羟甲基丁酸3份和交联剂三羟甲基丙烷1份加入反应器中，在80℃反应2h；然后再将N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺1.5份加入到体系中反应1h；加入三乙胺调节pH值为7.5，高速搅拌下加入30～40℃去离子水直至得质量分数为25％淡黄色泛蓝光乳液A，即含酰亚胺环水性聚氨酯。

[0024] 实施例五：

[0025] 将聚己二酸丁二醇酯二元醇(相对分子质量为700)20份加入到干燥的反应器中，加热使反应器中的聚己二酸丁二醇酯二元醇熔融后，再将异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯11.5份(异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为1:2:1)加入到反应器中在80℃进行聚合反应2h；接着将扩链剂二羟甲基丙酸1份和交联剂三羟甲基丙烷0.5份加入反应器中，在80℃反应3h；然后再将N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺1.2份加入到体系中反应2h；加入三甲胺调节pH值为7，高速搅拌下加入10℃去离子水直至得质量分数为25％淡黄色泛蓝光乳液A，即含酰亚胺环水性聚氨酯。

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