一种新型双端反应性聚醚分散剂合成方法与流程

文档序号:20768841发布日期:2020-05-15 19:22阅读:438来源:国知局

本发明涉及分散剂合成领域,具体为一种新型双端反应性聚醚分散剂合成方法。



背景技术:

填料是聚合物成型工艺中赋予聚合物特殊的功能性,而纳米填料是今年来材料学研究最多的热点材料。纳米粒子通常具有表面能较高,易于自发团聚形成大颗粒从而降低能量恢复到低能量稳定状态的特性,而团聚的纳米粒子不仅会丧失其应有的功能性,还会在聚合物中形成缺点位点,从而影响聚合物的力学性能与外观性状。一般的,纳米粒子在合成时便会加入表面活性剂提高纳米粒子分散系的稳定性,常见的纳米粒子稳定剂主要包括羧酸类(如油酸,油酸盐),聚醚类(吐温、斯潘)以及酰胺类等,这类表面活性剂一般通过螯合-空间位阻的协同作用,共同分散纳米粒子,然而由于这类表面活性剂不具备与聚合物的相容性,因此会影响聚合物成型后相应复合材料的性能,需要予以克服。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明公开了一种新型双端反应性聚醚分散剂合成方法,本专利合成了一种端环氧基封端的烯丙醇聚醚,随后通过三甲胺为催化剂,与氨丙基三乙氧基硅烷作用,获得羟基仲胺基聚醚烯丙醇三乙氧基硅烷化合物,其分子中的一端烯丙醇聚醚可以与双键聚合性的聚合物共聚,另一端的烯丙醇三乙氧基硅烷可以与无机碱性微纳填料相作用,提高填料与基体树脂的相容性,从而提高聚合物的致密度。

为了达到以上目的,本发明提供如下技术方案:

一种新型双端反应性聚醚分散剂合成方法,所述方法包括如下步骤:

步骤1:直链脂肪醇与烯丙基缩水甘油醚,加入混合酸性催化剂反应;

步骤2:加入环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷的其中一种,控温反应,反应完成后降温,进行老化1~2h,随后缓慢加入相当于聚醚分子量当量1.1~1.4摩尔比的环氧氯丙烷,继续反应至降温至室温,加入相当于环氧氯丙烷当量1.1~1.4摩尔比的氢氧化钾,磷酸调ph,精制出料;

步骤3:取氨丙基三乙氧基硅烷,缓慢滴加三甲胺,进行聚醚反应,得到新型双端反应性聚醚分散剂。

本发明的进一步的技术方案为:步骤1中,催化剂为bf3·et2o或zn(clo4)2与la(otf)3的混合物,反应温度为38℃~55℃,加入量为0.1~1%。

本发明的进一步的技术方案为:步骤2中,加入环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷的其中一种,控温反应,反应温度为120℃~190℃。

本发明的进一步的技术方案为:步骤3中,反应过程中搅拌,搅拌为高速搅拌,采用电机带动搅拌轴搅拌。

本发明的进一步的技术方案为:步骤3中,反应温度为40℃~70℃。

本发明具有如下有益效果:

现有分散剂主要基于空间位阻进行分散填料或者通过表面活性的离子性对填料进行物理吸附,从而改变填料的表面性质,本专利的双端反应性醇醚分散剂可以基于传统表面活性剂性的分散剂的物理吸附作用改变填料的表面性质的同时,通过水解硅烷进行共价性的接枝功能性链段,其功能性链段的另一端烯丙基则可以参与聚合物的共聚,具有良好的稳定性和分散性。

本专利合成了一种双端均具有反应性的聚醚,其中一端含有烯丙基,可以与不饱和化合物反应,另一端含有硅烷偶联剂,可以与无机物进行反应,可以运用于各种含有无机填料,尤其是微纳结构填料的乳液与中间体合成分散。

本发明的酸性催化剂的种类与比例,以及加入量,反应温度均使得合成效果好;一步法环氧封端聚醚合成方法;同时公开了硅烷开环制备反应性聚醚的方法。

具体实施方式

下面结合具体实施方式,进一步阐明本发明,应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

一种新型双端反应性聚醚分散剂合成方法,包括如下合成步骤:步骤1:向反应器中投入直链脂肪醇与烯丙基缩水甘油醚,加入混合酸性催化剂反应,催化剂为bf3·et2o或zn(clo4)2与la(otf)3的混合物,反应温度为38℃~55℃,加入量为0.1~1%。

步骤2:通入环氧乙烷,环氧丙烷或者环氧丁烷,控温反应,反应温顿为120℃~190℃,反应降温后,进行老化1~2h,随后缓慢加入相当于聚醚分子量当量1.1~1.4摩尔比的环氧氯丙烷,继续反应至降温至室温,加入相当于环氧氯丙烷当量1.1~1.4摩尔比的氢氧化钾,磷酸调ph,精制出料

步骤3:取相应摩尔比的氨丙基三乙氧基硅烷,加入一定量的三甲胺(0.1~0.01wt%),缓慢滴加聚醚反应,高速搅拌,反应温度为40℃~70℃。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段,还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。



技术特征:

1.一种新型双端反应性聚醚分散剂合成方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:

步骤1:直链脂肪醇与烯丙基缩水甘油醚,加入混合酸性催化剂反应;

步骤2:加入环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷的其中一种,控温反应,反应完成后降温,进行老化1~2h,随后缓慢加入相当于聚醚分子量当量1.1~1.4摩尔比的环氧氯丙烷,继续反应至降温至室温,加入相当于环氧氯丙烷当量1.1~1.4摩尔比的氢氧化钾,磷酸调ph,精制出料;

步骤3:取氨丙基三乙氧基硅烷,缓慢滴加三甲胺,进行聚醚反应,得到新型双端反应性聚醚分散剂。

2.如权利要求1所述的一种新型双端反应性聚醚分散剂合成方法,其特征在于:步骤1中,催化剂为bf3·et2o或zn(clo4)2与la(otf)3的混合物,反应温度为38℃~55℃,加入量为0.1~1%。

3.如权利要求1所述的一种新型双端反应性聚醚分散剂合成方法,其特征在于:步骤2中,加入环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷的其中一种,控温反应,反应温度为120℃~190℃。

4.如权利要求1所述的一种新型双端反应性聚醚分散剂合成方法,其特征在于:步骤3中,反应过程中搅拌,搅拌为高速搅拌,采用电机带动搅拌轴搅拌。

5.如权利要求1所述的一种新型双端反应性聚醚分散剂合成方法,其特征在于:步骤3中,反应温度为40℃~70℃。


技术总结
本发明公开了一种新型双端反应性聚醚分散剂合成方法,直链脂肪醇与烯丙基缩水甘油醚,加入混合酸性催化剂反应;加入环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷的其中一种,控温反应,反应完成后降温,进行老化1~2h,随后缓慢加入相当于聚醚分子量当量1.1~1.4摩尔比的环氧氯丙烷,继续反应至降温至室温,加入相当于环氧氯丙烷当量1.1~1.4摩尔比的氢氧化钾,磷酸调pH,精制出料;取氨丙基三乙氧基硅烷,缓慢滴加三甲胺,进行聚醚反应,得到新型双端反应性聚醚分散剂。双端均具有反应性的聚醚,其中一端含有烯丙基,可以与不饱和化合物反应,另一端含有硅烷偶联剂,可以与无机物进行反应,可以运用于各种含有无机填料,尤其是微纳结构填料的乳液与中间体合成分散。

技术研发人员:徐正义
受保护的技术使用者:南京尚勤新材料科技有限公司
技术研发日:2019.12.29
技术公布日:2020.05.15
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