本發(fā)明屬于聚氨酯類(lèi)有機(jī)物合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型聚氨酯芳香胺擴(kuò)鏈劑的制備方法。

背景技術(shù)：

聚氨酯是指主鏈含有重復(fù)氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)單元的一類(lèi)聚合物，由于其含有強(qiáng)極性的氨基甲酸酯基團(tuán)，聚氨酯材料具有良好的韌性、耐磨性、耐老化性和粘合性，已廣泛的應(yīng)用于建筑、涂料、膠黏劑、汽車(chē)制造、水利、交通、機(jī)械、化工礦山等領(lǐng)域。

聚氨酯優(yōu)異的性能是由其分子結(jié)構(gòu)決定的，它主要由柔性的主鏈和鋼性的多異氰酸酯與擴(kuò)鏈劑組成。目前，聚氨酯擴(kuò)鏈劑從結(jié)構(gòu)上主要分為二元醇類(lèi)和二元胺兩類(lèi)，常用的二元醇擴(kuò)鏈劑有丁二醇、己二醇等。二元胺擴(kuò)鏈劑有3，3′-二氯-4，4′-二苯基甲烷二胺(moca)、二甲硫基甲苯二胺、3-氯-3-已基-4，4-二氨基二苯基甲烷等。

目前，聚氨酯中使用最多的moca存在一定的毒性，并且存在使用條件苛刻、操作壽命短等問(wèn)題，其它種類(lèi)的擴(kuò)鏈劑產(chǎn)品也存在性能各異，合成困難，成本較高的弊端，現(xiàn)有此類(lèi)產(chǎn)品的大量使用對(duì)后期聚氨酯產(chǎn)品的性能具有極其重要的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

作為本行業(yè)的技術(shù)人元，非常有必要開(kāi)發(fā)一種新型聚氨酯擴(kuò)鏈劑，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)上的弊端，并解決現(xiàn)有聚氨酯擴(kuò)鏈劑的不足之處，改善擴(kuò)鏈劑的使用條件，降低了聚氨酯材料的成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下所描述：其包括如下步驟：

步驟1.將二氯代烷或氯封端聚醚與對(duì)硝基苯酚鈉在溶劑中混合并在4mpa的氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱反應(yīng)，經(jīng)過(guò)濾以獲得兩端為硝基的端硝基醚和溶劑的混合物；

步驟2.將由步驟1獲得的混合物在催化劑作用下和氫氣在5mpa下發(fā)生氫化反應(yīng)，經(jīng)過(guò)濾和蒸餾以獲得新型聚氨酯芳香胺擴(kuò)鏈劑。

所述的二氯代烷選自二氯丁烷、二氯戊烷、二氯己烷中的一種或多種。

所述的氯封端聚醚選自官能度為2或3并且分子量為92至10000的氯封端聚環(huán)氧丙烷、氯封端聚四氫呋喃、氯封端聚乙二醇中的一種或多種。

所述的溶劑選自甲醇、乙醇、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚中的一種或多種。

所述的催化劑選自雷尼鎳、鈀碳中的一種或多種。

在步驟1中，所述的二氯代烷的摩爾數(shù)是所述的硝基苯酚鈉的摩爾數(shù)的0.25至0.5倍，并且所述的溶劑的加入質(zhì)量是所述的二氯代烷的加入質(zhì)量的1.0至5.0倍。

在步驟2中，所述的催化劑的加入質(zhì)量是所述的二氯代烷的加入質(zhì)量的0.01至0.05倍。

所述的新型聚氨酯芳香胺擴(kuò)鏈劑的制備方法包括下列步驟：

步驟1.在高壓反應(yīng)釜中將二氯代烷或氯封端聚醚和硝基苯酚鈉在溶劑中混合，充入氮?dú)庵?mpa，加熱至80至150℃，反應(yīng)0.5至4.0小時(shí)，過(guò)濾，以獲得端硝基醚和溶劑的混合物；

步驟2.將由步驟1獲得的產(chǎn)物和催化劑在高壓反應(yīng)釜中混合，充入氫氣至5mpa，加熱至30至120℃并且反應(yīng)2.0至6.0小時(shí)，過(guò)濾，蒸餾除去溶劑以得到所述的新型聚氨酯芳香胺擴(kuò)鏈劑。

所述的新型聚氨酯芳香胺擴(kuò)鏈劑的制備方法獲得的新型聚氨酯芳香胺擴(kuò)鏈劑，所述的新型聚氨酯芳香胺擴(kuò)鏈劑由下列通式(1)和(2)同時(shí)表示：

其中n為4-12的整數(shù)；

其中n為1-240的整數(shù)。

本發(fā)明的有益效果：

與目前的聚氨酯擴(kuò)鏈劑的合成方法相比較，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在下列方面：

1.由此方法合成的芳香胺擴(kuò)鏈劑分子結(jié)構(gòu)中既含有柔性的脂肪鏈段，也含有鋼性的苯環(huán)基團(tuán)，從而提高了聚氨酯材料的延伸率和撕裂強(qiáng)度等物理性能；2.由此方法合成的芳香胺擴(kuò)鏈劑的純度可到達(dá)97％；3.由此方法合成的芳香胺擴(kuò)鏈劑使用時(shí)操作條件簡(jiǎn)單；4.由此方法合成的芳香胺擴(kuò)鏈劑成本較低。綜上，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單，容易生產(chǎn)并且生產(chǎn)成本低，是一種理想的新型聚氨酯芳香胺擴(kuò)鏈劑的制備方法。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步地描述。

為了更好地解釋本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地闡述，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。

步驟1.在高壓反應(yīng)釜中將二氯代烷或氯封端聚醚和硝基苯酚鈉在溶劑中混合，充入氮?dú)庵?mpa，加熱至80至150℃，反應(yīng)0.5至4.0小時(shí)，過(guò)濾，以獲得端硝基醚和溶劑的混合物；

步驟2.將由步驟1獲得的產(chǎn)物和催化劑在高壓反應(yīng)釜中混合，充入氫氣至5mpa，加熱至30至120℃并且反應(yīng)2.0至6.0小時(shí)，過(guò)濾，蒸餾除去溶劑以得到所述的新型聚氨酯芳香胺擴(kuò)鏈劑。

上述新型聚氨酯芳香胺擴(kuò)鏈劑的制備方法的合成路線如下反應(yīng)式所描述：

步驟1

步驟2

其中，起始反應(yīng)物以二氯代烷為例，n為4-12的整數(shù)；

對(duì)所使用的二氯代烷沒(méi)有特別限制，優(yōu)選地，所述的二氯代烷由下列通式(3)表示的二氯代烷：

對(duì)所使用的氯封端聚醚沒(méi)有特別限制，優(yōu)選地，所述的氯封端聚醚由下列通式(4)表示的氯封端聚醚：

其中n為具有1至240的整數(shù)；更優(yōu)選地，所述的氯封端聚醚選自官能度為2或3并且分子量為92至10000的氯封端聚環(huán)氧丙烷、氯封端聚四氫呋喃、氯封端聚乙二醇中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方案，所述的溶劑選自甲醇、乙醇、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方案，所述的催化劑選自雷尼鎳、鈀碳中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方案，在步驟1中，所述的二氯代烷的摩爾數(shù)是所述的硝基苯酚鈉的摩爾數(shù)的0.25至0.5倍，并且所述的溶劑的加入質(zhì)量是所述的二氯代烷的加入質(zhì)量的1.0至5.0倍。

根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方案，在步驟2中，所述的催化劑的加入質(zhì)量是所述的二氯代烷的加入質(zhì)量的0.01至0.05倍。

實(shí)施例1

步驟1.在高壓反應(yīng)釜中將15.90克二氯丁烷和40.30克對(duì)硝基苯酚鈉在60.00克乙醇中混合，充入氮?dú)庵翂毫?mpa，加熱至80℃，反應(yīng)1.0小時(shí)，過(guò)濾除去副產(chǎn)物，以獲得丁烷型端硝基醚和乙醇的混合物；

步驟2.將由上一步反應(yīng)獲得的端硝基醚和乙醇的混合物、2.00克10％鈀碳催化劑在高壓反應(yīng)釜中混合，充入氫氣至5mpa，加熱至60℃并且反應(yīng)2.0小時(shí)，過(guò)濾除去催化劑，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去乙醇得到丁烷型芳香胺擴(kuò)鏈劑，氨基轉(zhuǎn)化率為99.0％。

實(shí)施例2

步驟1.在高壓反應(yīng)釜中將19.4克二氯己烷和40.30克對(duì)硝基苯酚鈉在60.00克乙二醇二甲醚中混合，充入氮?dú)庵翂毫?mpa，加熱至100℃，反應(yīng)2.0小時(shí)，過(guò)濾除去副產(chǎn)物，以獲得己烷型端硝基醚和乙二醇二甲醚的混合物；

步驟2.將由上一步反應(yīng)獲得的端硝基醚和乙二醇二甲醚的混合物、3.00克10％鈀碳催化劑在高壓反應(yīng)釜中混合，充入氫氣至5mpa，加熱至70℃并且反應(yīng)3.0小時(shí)，過(guò)濾除去鈀碳催化劑，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去乙二醇二甲醚得到己烷型芳香胺擴(kuò)鏈劑，氨基轉(zhuǎn)化率為98.0％。

實(shí)施例3

步驟1.在高壓反應(yīng)釜中將50.0克二氯代聚環(huán)氧丙烷醚2000和7.9克對(duì)硝基苯酚鈉在40.00克乙二醇二甲醚中混合，充入氮?dú)庵翂毫?mpa，加熱至100℃，反應(yīng)4.0小時(shí)，過(guò)濾除去副產(chǎn)物，以獲得聚環(huán)氧丙烷醚2000型端硝基醚和乙二醇二甲醚的混合物；

步驟2.將由上一步反應(yīng)獲得的端硝基醚和乙二醇二甲醚的混合物、5.00克雷尼鎳催化劑在高壓反應(yīng)釜中混合，充入氫氣至5mpa，加熱至60℃并且反應(yīng)4.0小時(shí)，過(guò)濾除去催化劑，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去乙二醇二甲醚得到聚環(huán)氧丙烷醚2000型芳香胺擴(kuò)鏈劑，氨基轉(zhuǎn)化率為95.0％。

實(shí)施例4

步驟1.在高壓反應(yīng)釜中將50.0克二氯代聚環(huán)氧丙烷醚4000和4.0克對(duì)硝基苯酚鈉在40.00克乙二醇二甲醚中混合，充入氮?dú)庵翂毫?mpa，加熱至120℃，反應(yīng)3.0小時(shí)，過(guò)濾除去副產(chǎn)物，以獲得聚環(huán)氧丙烷醚4000端硝基醚和乙二醇二甲醚的混合物；

步驟2.將由上一步反應(yīng)獲得的端硝基醚和乙二醇二甲醚的混合物、2.00克10％鈀碳催化劑在高壓反應(yīng)釜中混合，充入氫氣至5mpa，加熱至70℃并且反應(yīng)6.0小時(shí)，過(guò)濾除去催化劑，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去乙二醇二甲醚得到聚環(huán)氧丙烷醚4000型芳香胺擴(kuò)鏈劑，氨基轉(zhuǎn)化率為93.0％。