[发明专利]一种具有两性离子基团的聚醚亲水改性剂及其制备方法以及一种可水分散多异氰酸酯组合物

权利要求书

1.一种具有两性离子基团的聚醚亲水改性剂，其特征在于：其结构式如下所示：

；

其中，m为8-18的整数；R为-CH₂CH₂-或-CH₂CH₂CH₂-。

2.权利要求1所述的一种具有两性离子基团的聚醚亲水改性剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）含有叔胺基团的聚醚的合成：在保护气氛下，采用二乙基胺作为起始剂，选用双金属氰化物络合物作为催化剂，加入一部分环氧丙烷在高压反应釜中升温到120-125℃进行诱导反应，诱导反应结束，继续加入剩余的环氧丙烷进行充分反应得到含有叔胺基团的聚醚；

2）具有两性离子基团的聚醚的合成：采用2-氯乙烷磺酸钠与含有叔胺基团的聚醚进行磺乙基化反应合成权利要求1的结构式所示的具有两性离子基团的聚醚亲水改性剂；或者采用1,3-丙烷磺酸内酯与含有叔胺基团的聚醚进行磺丙基化反应制备权利要求1的结构式所示的具有两性离子基团的聚醚亲水改性剂；或者采用3-氯丙烯对含有叔胺基团的聚醚进行季铵化反应，然后采用磺化试剂对烯丙基进行加成反应得到权利要求1的结构式所示的具有两性离子基团的聚醚亲水改性剂。

3.根据权利要求2所述的一种具有两性离子基团的聚醚亲水改性剂的制备方法，其特征在于：步骤1）中，环氧丙烷的总质量和二乙基胺的质量之比为7-10；其中，诱导反应阶段所用的环氧丙烷的质量占环氧丙烷总量的8-12%。

4.根据权利要求2所述的一种具有两性离子基团的聚醚亲水改性剂的制备方法，其特征在于：步骤2）中，如采用2-氯乙烷磺酸钠与含有叔胺基团的聚醚进行磺乙基化反应合成权利要求1的结构式所示的具有两性离子基团的聚醚亲水改性剂，其具体方法为：将含有叔胺基团的聚醚、2-氯乙烷磺酸钠以质量比2.5-3：1混于水中，在55-65℃下反应24-36h，除去水分，加入异丙醇进行稀释，再加入吸附剂硅酸镁吸附，压滤去除吸附剂和2-氯乙烷磺酸钠和氯化钠，再除去异丙醇，将所得产品溶于水中制成浓度为30-35wt%的溶液，将此溶液过强酸阳离子交换树脂柱，反复过柱直至其中的钠离子含量在5ppm以下；如果采用1,3-丙烷磺酸内酯与含有叔胺基团的聚醚进行磺丙基化反应制备权利要求1的结构式所示的具有两性离子基团的聚醚亲水改性剂，其具体方法为：将含有叔胺基团的聚醚、1,3-丙烷磺酸内酯以质量比4.5-5：1混于有机溶剂中，回流反应24-36h，降温停止反应，除去溶剂即可；如果采用3-氯丙烯对含有叔胺基团的聚醚进行季铵化反应然后采用磺化试剂对烯丙基进行加成反应得到权利要求1的结构式所示的有两性离子基团的聚醚亲水改性剂，其具体方法为：将含有叔胺基团的聚醚、3-氯丙烯以质量比3.5-4：1混于有机溶剂中，回流反应24-36h，降温停止反应，除去有机溶剂、过量的3-氯丙烯得到烯丙基甜菜碱基聚醚，将该烯丙基甜菜碱基聚醚、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、过氧化苯甲酸叔丁酯按质量比85-90：30-35：18-20：1的质量比混于水中，在50-60℃下反应5-8h，降温；向反应后的体系中加入异丙醇稀释，再加入硅酸镁吸附剂，压滤除去亚硫酸盐和吸附剂，再去除溶剂，进一步采用强酸阳离子交换树脂处理，直至得到的聚醚亲水改性剂产品中的钠离子含量降到5ppm以下即可。

5.一种可水分散多异氰酸酯组合物，其特征在于：其是这样制备的：将多异氰酸酯、权利要求1所述的具有两性离子基团的聚醚亲水改性剂在催化剂存在的情况下进行反应，反应温度为80-85℃，反应时间为2.5-3h，加入苯甲酰氯，停止反应即可。

6.根据权利要求5所述的一种可水分散多异氰酸酯组合物，其特征在于：所述的多异氰酸酯的质量占多异氰酸酯、亲水改性剂的总质量的80-99.5%。

7.根据权利要求5所述的一种可水分散多异氰酸酯组合物，其特征在于：所述的苯甲酰氯的质量为多异氰酸酯质量的0.07-0.1%。

8.根据权利要求5所述的一种可水分散多异氰酸酯组合物，其特征在于：所述的催化剂为有机锡，所述催化剂的质量为多异氰酸酯质量的0.1-0.3%。