本發(fā)明屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種可用于水性聚氨酯合成的硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)保法規(guī)要求日趨嚴(yán)格，傳統(tǒng)溶劑型聚氨酯正逐漸被水性聚氨酯所替代。水性聚氨酯以水為分散介質(zhì)，具有無毒、不燃、無污染等優(yōu)點(diǎn)，并且兼具聚氨酯材料的結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)異的性能，在涂料、合成革、膠粘劑等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。因此，水性聚氨酯相關(guān)原材料及產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用研究也越來越多，市場需求潛力巨大。

親水?dāng)U鏈劑是內(nèi)乳化型水性聚氨酯合成必不可少的原材料之一。通過親水?dāng)U鏈劑與異氰酸酯反應(yīng)，在聚氨酯分子鏈段中引入親水基，使聚氨酯具有一定的親水乳化性，從而實(shí)現(xiàn)在水中的乳化分散，形成穩(wěn)定乳液。親水基種類、含量對聚氨酯乳液外觀、粒徑、粘度、固含量、穩(wěn)定性等具有顯著影響。親水?dāng)U鏈劑可分為陰離子型、陽離子型、非離子型和兩性型，其中陰離子型擴(kuò)鏈劑應(yīng)用最為廣泛，常用的陰離子型擴(kuò)鏈劑又可分為羧酸鹽型(如：2，2-二羥甲基丙酸、2，2-二羥甲基丁酸、酒石酸等)和磺酸鹽型(如：乙二胺乙基磺酸鈉、2，4-二氨基苯磺酸鈉、1，2-二羥基-3-丙磺酸鈉、1，4-丁二醇-2-磺酸鈉等。目前尚未見到硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑的相關(guān)報道。

本發(fā)明設(shè)計的硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑在聚氨酯合成常用溶劑(如丙酮、丁酮)中具有良好的溶解性，方便使用，并且硫酸酯鹽具有較高的電離度，因此，以此親水?dāng)U鏈劑為原料制備的水性聚氨酯乳液耐電解質(zhì)穩(wěn)定性更好。本發(fā)明所述硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑可為水性聚氨酯材料提供了新的特性和設(shè)計方案，有利于進(jìn)一步推動水性聚氨酯合成技術(shù)的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑。

本發(fā)明的另一目的是提供一種上述硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑的制備方法。

本發(fā)明提供的硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑，其特征在于，分子結(jié)構(gòu)為：

在上述結(jié)構(gòu)中，r1基團(tuán)如下所示：

r2基團(tuán)為：ch3或h；

n+m+k＝3～27。

所述的硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑，其制備方法如下：

(1)將聚醚多元醇與氨基磺酸按照摩爾比例1∶1.2～1∶1.5置于反應(yīng)瓶中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，緩慢加熱升溫至90℃，保溫2～5小時，監(jiān)測陰離子含量至接近理論值；

(2)降溫至50℃以下，加入醇類溶劑溶解，過濾，收集濾液，減壓蒸餾得到濃縮液；

(3)向濃縮液中加入酮類溶劑，并用過量堿中和，確保溶液呈弱堿性，攪拌均勻，減壓抽濾，收集濾液，再將濾液減壓蒸餾，得到粘稠液體即為硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑。

所述聚醚多元醇結(jié)構(gòu)為：

在上述結(jié)構(gòu)中，r1基團(tuán)如下所示：

r2基團(tuán)為：ch3或h；

n+m+k＝3～27。

所述醇類溶劑為乙醇、異丙醇中的至少一種。

所述酮類溶劑為丙酮、丁酮中的至少一種。

所述堿為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的至少一種。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明通過聚醚多元醇的部分硫酸酯化反應(yīng)制備了硫酸酯鹽型二元醇，提供了一種新型硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑，填補(bǔ)了該類型親水?dāng)U鏈劑的技術(shù)空白。

(2)本發(fā)明所述硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑具有較高的電離度，可以用于水性聚氨酯的制備，并可賦予水性聚氨酯乳液優(yōu)異的耐電解質(zhì)穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的聚醚多元醇peg-1的結(jié)構(gòu)式。

圖2是本發(fā)明的硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑s-1的結(jié)構(gòu)式。

圖3是本發(fā)明的聚醚多元醇peg-2的結(jié)構(gòu)式。

圖4是本發(fā)明的硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑s-2的結(jié)構(gòu)式。

圖5是本發(fā)明的聚醚多元醇ppg-1的結(jié)構(gòu)式。

圖6是本發(fā)明的硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑s-3的結(jié)構(gòu)式。

圖7是本發(fā)明的聚醚多元醇ppg-2的結(jié)構(gòu)式。

圖8是本發(fā)明的硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑s-4的結(jié)構(gòu)式。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只是用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

(1)將聚醚多元醇peg-1(見圖1)與氨基磺酸按照摩爾比例1∶1.5置于反應(yīng)瓶中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，緩慢加熱升溫至90℃，保溫2小時，監(jiān)測陰離子含量至接近理論值；

(2)降溫至50℃以下，加入溶劑甲醇溶解，過濾，收集濾液，減壓蒸餾得到濃縮液；

(3)向濃縮液中加入溶劑丙酮，并用過量氫氧化鈉中和，確保溶液呈弱堿性，攪拌均勻，減壓抽濾，收集濾液，再將濾液減壓蒸餾，得到粘稠液體即為硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑s-1，其結(jié)構(gòu)式如圖2所示。

實(shí)施例2

(1)將聚醚多元醇peg-2(見圖3)與氨基磺酸按照摩爾比例1∶1.5置于反應(yīng)瓶中，置于反應(yīng)瓶中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，緩慢加熱升溫至90℃，保溫3小時，監(jiān)測陰離子含量至接近理論值；

(2)降溫至50℃以下，加入溶劑乙醇溶解，過濾，收集濾液，減壓蒸餾得到濃縮液；

(3)向濃縮液中加入溶劑丙酮，并用過量碳酸鈉中和，確保溶液呈弱堿性，攪拌均勻，減壓抽濾，收集濾液，再將濾液減壓蒸餾，得到粘稠液體即為硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑s-2，其結(jié)構(gòu)式如圖4所示。

實(shí)施例3

(1)將聚醚多元醇ppg-1(見圖5)與氨基磺酸按照摩爾比例1∶1.2置于反應(yīng)瓶中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，緩慢加熱升溫至90℃，保溫4小時，監(jiān)測陰離子含量至接近理論值；

(2)降溫至50℃以下，加入溶劑異丙醇溶解，過濾，收集濾液，減壓蒸餾得到濃縮液；

(3)向濃縮液中加入溶劑丁酮，并用過量碳酸鈉中和，確保溶液呈弱堿性，攪拌均勻，減壓抽濾，收集濾液，再將濾液減壓蒸餾，得到粘稠液體即為硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑s-3，其結(jié)構(gòu)式如圖6所示。

實(shí)施例4

(1)將聚醚多元醇ppg-2(見圖7)與氨基磺酸按照摩爾比例1∶1.2置于反應(yīng)瓶中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，緩慢加熱升溫至90℃，保溫5小時，監(jiān)測陰離子含量至接近理論值；

(2)降溫至50℃以下，加入溶劑異丙醇溶解，過濾，收集濾液，減壓蒸餾得到濃縮液；

(3)向濃縮液中加入溶劑丁酮，并用過量碳酸氫鈉中和，確保溶液呈弱堿性，攪拌均勻，減壓抽濾，收集濾液，再將濾液減壓蒸餾，得到粘稠液體即為硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑s-4，其結(jié)構(gòu)式如圖8所示。

各硫酸酯鹽型親水?dāng)U鏈劑陰離子含量和溶解性測試數(shù)據(jù)如下表所示：