[发明专利]含双季铵盐二胺或二醇单体及制备方法和由其制备的水性无毒抗菌聚氨酯乳液及方法

权利要求书

1.一种含双季铵盐二胺或二醇单体，其结构通式为：

其中，R₁代表碳原子为1~20的烷基或含氟烷基；Z为共价键或酰胺键或酯键，n为0-10的整数；k为1-10的整数；m为0-10的整数；t和r为0-10的整数；R代表氢原子或碳原子数为1~5的烷基；X为氯或溴原子。

2.根据权利要求1所述的含双季铵盐二胺或二醇单体，其结构通式中的R₁代表碳原子为6-16的烷基或含氟烷基；Z为共价键或酰胺键或酯键，n为0-5的整数；k为1-5的整数；m为0-5的整数；t和r为0-5的整数；R代表氢原子或碳原子数1~5的烷基；X为氯或溴原子。

3.一种权利要求1所述含双季铵盐二胺或二醇单体的制备方法，该方法是用如下通式结构的原料Ⅰ或Ⅱ与原料Ⅲ按常规有机缩合的方法进行反应，然后纯化即可： 

其中R代表氢原子或碳原子数1~5的烷基；R₁代表碳原子为1~20的烷基或含氟烷基；Z为共价键或酰胺键或酯键，n为0-10的整数；k为1-10的整数；m为0-10的整数；t和r为0-10的整数；X为氯或溴原子。

4.根据权利要求3所述含双季铵盐二胺或二醇单体的制备方法，该方法所用的通式结构原料Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中R代表氢原子或碳原子数1~5的烷基；t和r为0-5的整数；R₁代表碳原子为6-16的烷基或含氟烷基； Z为共价键或酰胺键或酯键，n为0-5的整数；k为1-5的整数；m为0-5的整数；X为氯或溴原子。

5.一种用权利要求1所述含双季铵盐二胺或二醇单体作为扩链剂制备水性无毒抗菌聚氨酯乳液的方法，该方法工艺步骤和条件如下：

① 将12.5~33.4%聚合物二元醇在温度80～120℃下真空脱水60～120分钟；

② 将温度降至60-85℃后，再加入50-66.7%二异氰酸酯和以总物料计1-10 wt‰催化剂，于搅拌和氮气保护下预聚反应45～150分钟；

③ 加入1~37.5%扩链剂Ⅰ，并在20-70℃下扩链反应15-120分钟；

④ 在强力搅拌下加水进行乳化，或同时加入0~37.5%扩链剂Ⅱ再次扩链，并滴加0~37.5%中和剂，反应60-240分钟即可得到固含量为5-50%的水性无毒抗菌聚氨酯乳液；

或

① 将12.5~33.4%聚合物二元醇在温度80～120℃下真空脱水60～120分钟；

② 将温度降至60-85℃后，再加入50-66.7%二异氰酸酯和以总物料计1-10 wt‰催化剂，于搅拌和氮气保护下预聚反应45～150分钟；

③ 加入0~37.5%扩链剂Ⅱ，并在20-70℃下扩链反应15-120分钟；

④ 在强力搅拌下加水进行乳化，并同时加入1~37.5%扩链剂Ⅰ再次扩链，并滴加0~37.5%中和剂，反应60-240分钟即可得到固含量为5-50%的水性无毒抗菌聚氨酯乳液。

所用物料的百分比未特别指明的均为摩尔百分比，扩链剂Ⅰ为含双季铵盐二胺或二醇单体中的任一种，扩链剂Ⅱ为分子量＜300的二元胺或二元醇中的任一种。

6.根据权利要求5所述的制备水性无毒抗菌聚氨酯乳液的方法，该方法中所用的扩链剂Ⅱ为1~37.5%，中和剂为1~37.5%。

7.根据权利要求5或6所述的制备水性无毒抗菌聚氨酯乳液的方法，该方法所用的扩链剂Ⅱ中二元醇为乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、1，4-环己烷二甲醇、二羟甲基丙酸、二甘醇或四甘醇中的任一种，二元胺为肼、乙二胺、1，3-丙二胺、1，4-丁二胺、1，6-己二胺、异佛尔酮二胺、乙醇胺、丙醇胺或赖氨酸中的任一种；所用的催化剂可选用辛酸亚锡、辛酸锌、二月桂酸丁基锡三亚乙基二胺或有机铋化合物中的任一种；所用的中和剂为稀氢氧化钠水溶液、稀氢氧化钾水溶液、稀碳酸氢钠水溶液或氨水中的任一种，浓度为0.1-1 mol/L。

8.一种由权利要求5制备的水性无毒抗菌聚氨酯乳液，该乳液按摩尔百分比计是由以下组分经乳化聚合而成：

其固含量为5-50%，且其中扩链剂Ⅰ为含双季铵盐二胺或二醇单体中的任一种；扩链剂Ⅱ为分子量＜300的二元胺/二元醇中的任一种。