本發(fā)明涉及聚氨酯領(lǐng)域，具體涉及封閉型磺酸甜菜堿內(nèi)鹽聚氨酯低聚物的制備方法。

背景技術(shù)：

聚氨酯離聚體是指含離子基團(tuán)的聚氨酯。利用不同的化學(xué)反應(yīng)或表面接枝可以合成陽(yáng)離子型、陰離子型和雙離子型聚氨酯離聚體。雙離子型聚合物又稱內(nèi)鹽聚合物，是指聚合物鏈上同時(shí)含有正負(fù)電荷基團(tuán)的聚合物，因在鹽溶液中表現(xiàn)出明顯的反聚電解質(zhì)行為，故具有優(yōu)異的抗蛋白質(zhì)吸附和防污性能。季銨鹽是一種陽(yáng)離子型生物活性化合物，具有優(yōu)良的抗微生物和殺菌作用，將季銨鹽引入到聚合物骨架上可得到抗微生物、殺菌和防污作用的聚合物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種先合成對(duì)甲酚封端、含叔胺的聚氨酯預(yù)聚物，然后通過(guò)叔胺與１，３?丙磺酸內(nèi)酯反應(yīng)得到磺酸甜菜堿內(nèi)鹽聚氨酯預(yù)聚物，該材料有望用作防污涂料的基體樹脂。

本發(fā)明封閉型磺酸甜菜堿內(nèi)鹽聚氨酯低聚物的制備方法，包括以下步驟：

第一步，采用邁克爾加成方法，將二乙醇胺與丙烯酸丁酯加入到500mL的三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，升溫至50℃，反應(yīng)4h，得到Ｎ，Ｎ?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯，然后減壓除水，備用；

第二步，將2，4?甲苯二異氰酸酯加入到500mL的三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，加入N，N?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯，升溫至60-65℃，反應(yīng)2h，反應(yīng)過(guò)程中采用二正丁胺法監(jiān)測(cè)NCO的含量，當(dāng)達(dá)到理論值時(shí)，在７０℃ 條件下按NCO/OH 摩爾比2：1向上述反應(yīng)中滴加已真空脫水的聚氧化丙烯二醇，滴完后繼續(xù)攪拌4h，即得到端NCO基聚氨酯預(yù)聚物；

第三步，根據(jù)測(cè)定的NCO值，按NCO/OH摩爾比1:1.05加入對(duì)甲苯酚和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％的三乙胺，攪拌均勻，并升溫至70-75℃反應(yīng)14h，反應(yīng)完成，得到對(duì)甲酚封閉的聚氨酯預(yù)聚物；

第四步，將甲酚封閉的聚氨酯預(yù)聚物加入到500mL三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，開(kāi)動(dòng)攪拌器，在室溫下分別按不同比例緩慢滴加1，3-丙磺酸內(nèi)酯，滴加后繼續(xù)攪拌，在50-55℃下反應(yīng)1.5-2h，反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)薄層層析法監(jiān)控反應(yīng)至1，3-丙磺酸內(nèi)酯反應(yīng)完全，反應(yīng)結(jié)束，得到封閉型磺酸甜菜堿內(nèi)鹽聚氨酯低聚物。

優(yōu)選地，第二步中加入N，N?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯的NCO/OH摩爾比為2.1：1。

優(yōu)選地，第一步中加入的二乙醇胺與丙烯酸丁酯的摩爾比為1：1.05。

本發(fā)明先合成對(duì)甲酚封端、含叔胺的聚氨酯預(yù)聚物，然后通過(guò)叔胺與１，３?丙磺酸內(nèi)酯反應(yīng)得到磺酸甜菜堿內(nèi)鹽聚氨酯預(yù)聚物，該材料有望用作防污涂料的基體樹脂。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：

本發(fā)明封閉型磺酸甜菜堿內(nèi)鹽聚氨酯低聚物的制備方法，包括以下步驟：

第一步，采用邁克爾加成方法，將二乙醇胺與丙烯酸丁酯加入到500mL的三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，升溫至50℃，反應(yīng)4h，得到Ｎ，Ｎ?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯，然后減壓除水，備用；

第二步，將2，4?甲苯二異氰酸酯加入到500mL的三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，加入N，N?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯，升溫至60-65℃，反應(yīng)2h，反應(yīng)過(guò)程中采用二正丁胺法監(jiān)測(cè)NCO的含量，當(dāng)達(dá)到理論值時(shí)，在７０℃ 條件下按NCO/OH 摩爾比2：1向上述反應(yīng)中滴加已真空脫水的聚氧化丙烯二醇，滴完后繼續(xù)攪拌4h，即得到端NCO基聚氨酯預(yù)聚物；

第三步，根據(jù)測(cè)定的NCO值，按NCO/OH摩爾比1:1.05加入對(duì)甲苯酚和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％的三乙胺，攪拌均勻，并升溫至70-75℃反應(yīng)14h，反應(yīng)完成，得到對(duì)甲酚封閉的聚氨酯預(yù)聚物；

第四步，將甲酚封閉的聚氨酯預(yù)聚物加入到500mL三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，開(kāi)動(dòng)攪拌器，在室溫下分別按不同比例緩慢滴加1，3-丙磺酸內(nèi)酯，滴加后繼續(xù)攪拌，在50-55℃下反應(yīng)1.5-2h，反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)薄層層析法監(jiān)控反應(yīng)至1，3-丙磺酸內(nèi)酯反應(yīng)完全，反應(yīng)結(jié)束，得到封閉型磺酸甜菜堿內(nèi)鹽聚氨酯低聚物。

實(shí)施例二：

本發(fā)明封閉型磺酸甜菜堿內(nèi)鹽聚氨酯低聚物的制備方法，包括以下步驟：

第一步，采用邁克爾加成方法，將二乙醇胺與丙烯酸丁酯加入到500mL的三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，升溫至50℃，反應(yīng)4h，得到Ｎ，Ｎ?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯，然后減壓除水，備用；

第二步，將2，4?甲苯二異氰酸酯加入到500mL的三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，加入N，N?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯，升溫至60-65℃，反應(yīng)2h，反應(yīng)過(guò)程中采用二正丁胺法監(jiān)測(cè)NCO的含量，當(dāng)達(dá)到理論值時(shí)，在７０℃ 條件下按NCO/OH 摩爾比2：1向上述反應(yīng)中滴加已真空脫水的聚氧化丙烯二醇，滴完后繼續(xù)攪拌4h，即得到端NCO基聚氨酯預(yù)聚物；

第三步，根據(jù)測(cè)定的NCO值，按NCO/OH摩爾比1:1.05加入對(duì)甲苯酚和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％的三乙胺，攪拌均勻，并升溫至70-75℃反應(yīng)14h，反應(yīng)完成，得到對(duì)甲酚封閉的聚氨酯預(yù)聚物；

第四步，將甲酚封閉的聚氨酯預(yù)聚物加入到500mL三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，開(kāi)動(dòng)攪拌器，在室溫下分別按不同比例緩慢滴加1，3-丙磺酸內(nèi)酯，滴加后繼續(xù)攪拌，在50-55℃下反應(yīng)1.5-2h，反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)薄層層析法監(jiān)控反應(yīng)至1，3-丙磺酸內(nèi)酯反應(yīng)完全，反應(yīng)結(jié)束，得到封閉型磺酸甜菜堿內(nèi)鹽聚氨酯低聚物。

第二步中加入N，N?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯的NCO/OH摩爾比為2.1：1。

實(shí)施例三：

本發(fā)明封閉型磺酸甜菜堿內(nèi)鹽聚氨酯低聚物的制備方法，包括以下步驟：

第一步，采用邁克爾加成方法，將二乙醇胺與丙烯酸丁酯加入到500mL的三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，升溫至50℃，反應(yīng)4h，得到Ｎ，Ｎ?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯，然后減壓除水，備用；

第二步，將2，4?甲苯二異氰酸酯加入到500mL的三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，加入N，N?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯，升溫至60-65℃，反應(yīng)2h，反應(yīng)過(guò)程中采用二正丁胺法監(jiān)測(cè)NCO的含量，當(dāng)達(dá)到理論值時(shí)，在７０℃ 條件下按NCO/OH 摩爾比2：1向上述反應(yīng)中滴加已真空脫水的聚氧化丙烯二醇，滴完后繼續(xù)攪拌4h，即得到端NCO基聚氨酯預(yù)聚物；

第三步，根據(jù)測(cè)定的NCO值，按NCO/OH摩爾比1:1.05加入對(duì)甲苯酚和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％的三乙胺，攪拌均勻，并升溫至70-75℃反應(yīng)14h，反應(yīng)完成，得到對(duì)甲酚封閉的聚氨酯預(yù)聚物；

第四步，將甲酚封閉的聚氨酯預(yù)聚物加入到500mL三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，開(kāi)動(dòng)攪拌器，在室溫下分別按不同比例緩慢滴加1，3-丙磺酸內(nèi)酯，滴加后繼續(xù)攪拌，在50-55℃下反應(yīng)1.5-2h，反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)薄層層析法監(jiān)控反應(yīng)至1，3-丙磺酸內(nèi)酯反應(yīng)完全，反應(yīng)結(jié)束，得到封閉型磺酸甜菜堿內(nèi)鹽聚氨酯低聚物。

第二步中加入N，N?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯的NCO/OH摩爾比為2.1：1。

第一步中加入的二乙醇胺與丙烯酸丁酯的摩爾比為1：1.05。

本發(fā)明先合成對(duì)甲酚封端、含叔胺的聚氨酯預(yù)聚物，然后通過(guò)叔胺與１，３?丙磺酸內(nèi)酯反應(yīng)得到磺酸甜菜堿內(nèi)鹽聚氨酯預(yù)聚物，該材料有望用作防污涂料的基體樹脂。