[发明专利]一种封端剂及抗水解树脂的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种封端剂及抗水解树脂的合成方法。

背景技术

聚酯、聚氨酯、聚碳等高分子材料因含有酯基、酰胺基、脲基等极性基团，在温度较高或湿度较大的环境中容易水解降解，从而导致产品性能降低、寿命缩短。使用水解稳定剂可以改善材料的耐水解性能，拓宽产品的应用领域及使用寿命。

有机碳化二亚胺类可以与含活泼氢的化合物反应，例如羧酸、醇、胺、水等，因此可以用作含酯基的化合物的水解稳定剂。由于单体碳化二亚胺由于分子量小容易迁移损失，而多聚碳化二亚胺因容易形成环状或网状结构而导致难溶与难熔，因此不利于加工使用。

而通常的碳化二亚胺抗水解剂都是含有苯环的二异氰酸酯，尤其是异氰酸酯直接与苯环相连。由于抗水解剂在添加到高分子产品中使用时，不免高温融合。芳香烃碳化二亚胺与活泼氢反应生成氨基甲酸酯，在高温下容易裂解为芳香胺，而芳香胺多为有毒化合物。

发明内容

本发明的目的是提供一种封端剂及抗水解树脂的合成方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种封端剂的合成方法，包括以下步骤：在无水无氧条件下，先将乙醇与氢化MDI反应，反应温度为100-160℃，反应时间为0.5-1h，再加入缩水甘油醚，继续反应2-4h，其中，所述的氢化MDI、缩水甘油醚、乙醇摩尔比在1:（0.2-1）:（0.5-2.5）。

所述的缩水甘油醚为二缩水甘油醚。

一种抗水解树脂的合成方法，包括以下步骤：在无水以及无氧条件下，将氢化MDI升温至150-220℃，加入催化剂进行缩聚反应，再加入封端剂进行封端反应，反应体系稳定后，加入催化剂毒化剂，反应体系稳定后出料即可。

所述的无氧条件是通过通入保护气体来实现的。

缩聚反应的时间为2-8h。

封端反应的时间为0.5-2h。

所述的催化剂为磷杂环戊烯氧化物。

所述的催化剂的用量为氢化MDI质量的0.1-1.5%。

所述的催化剂和催化剂毒化剂的质量比为（1-15）:15。

本发明的有益效果是：本发明最终得到的产物中含有N=C=N和环氧结构两种抗水解有效结构单元，抗水效果较好，而且本发明的合成路线简单。

附图说明

图1为实施例1得到的产物的FTIR图谱。

图2为实施例2得到的产物的GPC图谱。

图3为实施例3得到的产物的FTIR图谱。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：

实施例1：

在通氮气保护以及无水条件下，将原料氢化苯基甲烷二异氰酸酯100克升温搅拌，控制温度在150℃，滴加0.1g催化剂3-甲基-1-苯基-2-环丁磷烯-1-氧化物至反应体系进行缩聚反应，缩聚反应8h，然后滴加1.5g己内酰氯毒化催化剂，滴加完毕后再反应（反应温度150℃）1-2h至体系稳定即出料，即得到树脂。

如图1，通过FTIR图谱中2119.2cm^-1处特征峰，可以看出碳化二亚胺基团已形成。

实施例2：

在通氮气保护以及无水条件下，将原料氢化苯基甲烷二异氰酸酯100克升温搅拌，控制温度在190℃，滴加0.25g催化剂3-甲基-1-苯基-2-环丁磷烯-1-氧化物至反应体系进行缩聚反应，缩聚反应4h，测定异氰酸酯基团含量，根据测得的异氰酸酯基团的物质的量，取同等物质的量的封端剂进行封端，待反应2h至（反应温度190℃）体系稳定，然后滴加1.5g己内酰氯，滴加完毕后再反应1-2h至（反应温度190℃）体系稳定即出料，即得到抗水解树脂。

如图2所示为树脂的分子量分布图谱。

实施例3：

在通氮气保护以及无水条件下，将原料氢化苯基甲烷二异氰酸酯100克升温搅拌，控制温度在220℃，滴加1.5g催化剂3-甲基-1-苯基-2-环丁磷烯-1-氧化物至反应体系进行缩聚反应，缩聚反应2h，测定异氰酸酯基团含量，根据测得的异氰酸酯基团的物质的量，取同等物质的量的封端剂进行封端，待反应2h至（反应温度220℃）体系稳定，然后滴加1.5g己内酰氯毒化催化剂，滴加完毕再反应1-2h至（反应温度220℃）体系稳定即出料，即得到抗水解树脂。

从图3可以看到：1717 cm^-1为羰基峰，2120 cm^-1处碳化二亚胺基峰，3400cm^-1处仲胺基峰，1030cm^-1处C-O-C对称峰。

本发明的实施例中，所述的封端剂是这样制备的：在无水无氧条件下，先将乙醇与氢化MDI反应，反应温度为100-160℃，反应时间为0.5-1h，再滴加入1,4-丁二醇二缩水甘油醚，滴加完继续反应2-4h，其中，所述的氢化MDI、缩水甘油醚、乙醇摩尔比在1:（0.2-1）:（0.5-2.5）。