[发明专利]硫酸酯盐型亲水扩链剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种硫酸酯盐型亲水扩链剂及其制备方法，属于精细化工技术领域。该硫酸酯盐型亲水扩链剂是将聚醚多元醇中部分羟基进行硫酸酯化反应制备所得。此硫酸酯盐亲水扩链剂具有较高的电离度，可以用于制备水性聚氨酯，并可赋予水性聚氨酯乳液优异的耐电解质稳定性。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，具体地涉及一种可用于水性聚氨酯合成的硫酸酯盐型亲水扩链剂及其制备方法。

背景技术

随着环保法规要求日趋严格，传统溶剂型聚氨酯正逐渐被水性聚氨酯所替代。水性聚氨酯以水为分散介质，具有无毒、不燃、无污染等优点，并且兼具聚氨酯材料的结构特征和优异的性能，在涂料、合成革、胶粘剂等领域有着广泛应用。因此，水性聚氨酯相关原材料及产品的开发和应用研究也越来越多，市场需求潜力巨大。

亲水扩链剂是内乳化型水性聚氨酯合成必不可少的原材料之一。通过亲水扩链剂与异氰酸酯反应，在聚氨酯分子链段中引入亲水基，使聚氨酯具有一定的亲水乳化性，从而实现在水中的乳化分散，形成稳定乳液。亲水基种类、含量对聚氨酯乳液外观、粒径、粘度、固含量、稳定性等具有显著影响。亲水扩链剂可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型，其中阴离子型扩链剂应用最为广泛，常用的阴离子型扩链剂又可分为羧酸盐型(如：2，2-二羟甲基丙酸、2，2-二羟甲基丁酸、酒石酸等)和磺酸盐型(如：乙二胺乙基磺酸钠、2，4-二氨基苯磺酸钠、1，2-二羟基-3-丙磺酸钠、1，4-丁二醇-2-磺酸钠等。目前尚未见到硫酸酯盐型亲水扩链剂的相关报道。

本发明设计的硫酸酯盐型亲水扩链剂在聚氨酯合成常用溶剂(如丙酮、丁酮)中具有良好的溶解性，方便使用，并且硫酸酯盐具有较高的电离度，因此，以此亲水扩链剂为原料制备的水性聚氨酯乳液耐电解质稳定性更好。本发明所述硫酸酯盐型亲水扩链剂可为水性聚氨酯材料提供了新的特性和设计方案，有利于进一步推动水性聚氨酯合成技术的发展。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术不足，提供一种硫酸酯盐型亲水扩链剂。

本发明的另一目的是提供一种上述硫酸酯盐型亲水扩链剂的制备方法。

本发明提供的硫酸酯盐型亲水扩链剂，其特征在于，分子结构为：

在上述结构中，R₁基团如下所示：

R₂基团为：CH₃或H；

n+m+k＝3～27。

所述的硫酸酯盐型亲水扩链剂，其制备方法如下：

(1)将聚醚多元醇与氨基磺酸按照摩尔比例1∶1.2～1∶1.5置于反应瓶中，通氮气保护，缓慢加热升温至90℃，保温2～5小时，监测阴离子含量至接近理论值；

(2)降温至50℃以下，加入醇类溶剂溶解，过滤，收集滤液，减压蒸馏得到浓缩液；

(3)向浓缩液中加入酮类溶剂，并用过量碱中和，确保溶液呈弱碱性，搅拌均匀，减压抽滤，收集滤液，再将滤液减压蒸馏，得到粘稠液体即为硫酸酯盐型亲水扩链剂。

所述聚醚多元醇结构为：

在上述结构中，R₁基团如下所示：

R₂基团为：CH₃或H；

n+m+k＝3～27。

所述醇类溶剂为乙醇、异丙醇中的至少一种。

所述酮类溶剂为丙酮、丁酮中的至少一种。