[发明专利]聚醚胺的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚醚胺的制备方法，尤其是一种一端含有胺基，另一端为羟基的聚醚胺的制备方法，属于化工技术领域。

背景技术

聚醚胺是一类主链含有聚氧化烷基结构，活性官能团为胺基的化合物。通过选择不同的聚氧化烷基结构，可调节聚醚胺的韧性、粘度以及亲水性等一系列性能，而胺基提供给聚醚胺与多种化合物反应的可能性。因其特殊的结构，聚醚胺在众多应用领域表现出独特的性能，其应用范围也越来越广。

目前已公开的合成方法，聚醚末端引入胺基的方法主要包括三种：(1)聚醚末端羟基在催化剂作用下利用氨/氢直接胺化；(2)通过引入氰基，催化加氢后得到胺基；(3)通过含胺基的化合物与聚醚反应，引入胺基。其中前两种方法对设备和工艺要求较高，与之相比，第三种工艺比较容易实现，但是，因为选择的胺类化合物往往同时含有几个胺基，或者含有羟基、羧基等其他含有活性氢原子的基团，因此在与聚醚链连接时很难保证一个胺类化合物只连接一条聚醚主链，因此选择合适的胺类化合物，并有选择性地将之与聚醚链相连，是此类方法的关键。

CN1546550A公开了在金属催化剂作用下，通过间歇釜式反应，用聚醚多元醇制备胺基聚醚。CN1803882A公开了一种羟基苄胺封端聚醚多元醇，合成含苯环的聚醚胺的方法。CN102212191A公开了一种通过利用二羰基咪唑活化聚醚多元醇羟基，直接与乙二胺反应得到端氨基聚醚的方法。CN102086263A公开了一种羟胺基聚醚的合成方法，及工艺路线主要是聚醚多元醇与环氧氯丙烷合成缩水甘油醚，再与单元伯胺反应。CN101001902公开了一种利用环氧氯丙烷与聚醚多元醇反应，然后利用脂肪胺与之反应，将胺基与聚醚链相连。

因为聚醚胺胺基离子化后表现出较强的亲水性，而聚醚结构主链可通过单体选择，控制其表现出亲水性或者疏水性，因此一端为氨基的聚醚胺在表面活性剂、絮凝剂、染整助剂以及电泳漆等领域表现出极佳的性能。通过结构设计，合成主链结构可控，一端为胺基的聚醚胺，在这些领域有着广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种聚醚胺的制备方法，可以有效的避免两条或以上聚醚主链连接到同一个醇胺分子之上，可得到结构更加的规整的单端为胺基的聚醚胺结构。

按照本发明提供的技术方案，所述聚醚胺的主链为聚环氧丙烷、聚环氧乙烷、聚四氢呋喃或者三者的共聚物，聚合度为5～100，主链的一端为羟基，主链的另一端为具有通式H₂N-R-OH(I)结构的醇胺类化合物封端；

其中R为直链或支链的C_nH_2n，n＝2～18或x＝0～10，y＝0～10或x＝0～10，y＝0～10或n＝0～10。

本发明还保护一种聚醚胺的制备方法，特征是，采用以下工艺步骤：

(1)将具有通式H₂N-R-OH(I)结构的醇胺类化合物溶于水或者水与有机溶剂的混合溶剂中，浓度为10～60％；所述有机溶剂为四氢呋喃或二氧六环，混合溶剂中有机溶剂与水的比例为5∶95～40∶60；

(2)向步骤(1)得到的化合物中滴加催化剂与二碳酸二叔丁酯，滴加时的温度为-10～40℃，1～6小时滴加完成；滴加完成后，在温度为-10～40℃的条件下反应4～48小时，反应结束后的pH值为10～14；所述催化剂为NaOH、Na₂CO₃或者三乙胺，催化剂与醇胺类化合物的摩尔比为0.5～3∶1，二碳酸二叔丁酯与醇胺类化合物的摩尔比为1～1.1∶1，所述二碳酸二叔丁酯为纯的二碳酸二叔丁酯或二碳酸二叔丁酯与有机溶剂的混合溶液，所述二碳酸二叔丁酯与有机溶剂的混合溶液的浓度为10～60％，所述有机溶剂为丙酮、四氢呋喃或二氧六环；

(3)将步骤(2)得到的化合物进行减压蒸馏，以除去化合物中的有机溶剂，真空压力小于500Pa，蒸馏温度为40～100℃；

(4)向步骤(3)得到的化合物中加入有机溶剂进行萃取，得到水层和有机层；将水层用有机溶剂再萃取一次后，将得到的有机相与有机层合并；将有机层用饱和食盐水洗涤，加入无水硫酸钠干燥2～6小时，减压蒸馏除去有机溶剂，得到由叔丁氧羰基(BOC)保护的醇胺类化合物BOC-NH-R-OH；所述有机溶剂为乙酸乙酯、苯、甲苯、环己烷、二氯甲烷或氯仿；