[发明专利]一种磺酸盐二元醇亲水扩链剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及精细化学品及其制备方法领域，具体说是一种磺酸盐二元醇亲水扩链剂及其制备方法。

背景技术

水性聚氨酯是一种以水为分散介质的环境友好材料，同时继承了溶剂型聚氨酯许多优异的性能，广泛应用于胶粘剂、涂料、制革、纺织、医药卫生以及建筑等行业。

亲水扩链剂在水性聚氨酯合成过程中不但引入水性基团，同时起到扩链的作用。目前应用广泛的水性聚氨酯以阴离子型为主，亲水基团为羧基或磺酸基。而羧基型亲水扩链剂制备的水性聚氨酯通常固含量低，在制备水性聚氨酯时引入磺酸基可以大幅提高产品固含量，同时合成的水性聚氨酯树脂结晶性高，从而改善成膜的物理机械性能。

中国专利CN102766244B公开了一种磺酸盐型亲水扩链剂及其制备方法：以三聚氢氯，氨基苯磺酸钠盐以及二醇胺反应得到一种淡黄色固体。中国专利CN102604023B公开了一种磺酸/羧酸型亲水扩链剂及其制备方法：以顺丁烯二酸酐，二醇胺以及亚硫酸盐反应得到一种白色粉末。中国专利CN101240057A公开了磺酸型亲水扩链剂及其制备方法：以二元胺和烯基磺酸盐反应经处理得到一种磺酸型亲水扩链剂的水溶液。中国专利CN103232372A公开了二羟基磺酸盐亲水单体及其制备方法：以二羟基羧酸和磺内酯反应经处理得到无色或浅黄色的二羟基磺酸盐。中国专利CN103588684A公开了一种可用作亲水扩链剂磺酸盐二元醇及其制备方法和应用：以间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸盐和二元醇反应得到一种磺酸盐二元醇亲水扩链剂。

上述专利中涉及的亲水扩链剂及其制备过程中均需要复杂的提纯、除杂过程，同时反应温度较高、反应时间较长，不利于实现工业化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种磺酸盐二元醇亲水扩链剂及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案为：

一种磺酸盐二元醇亲水扩链剂，具有如下化学结构：

其中，X和Y分别独立的选自氢基或甲基。

本发明所提供的磺酸盐二元醇亲水扩链剂，有益效果在于：不同于胺基磺酸盐亲水扩链剂，本发明的磺酸盐二元醇亲水扩链剂在反应过程中羟基与异氰酸酯反应较胺基与异氰酸酯反应更加温和，预聚物黏度不会突然增大，因此反应更容易控制，不需要添加大量丙酮降低黏度；相较于其他磺酸盐二元醇亲水扩链剂，本发明所提供的磺酸盐二元醇亲水扩链剂的相对分子质量低，添加少量即可引入磺酸基，因此应用成本较低，同时本发明所提供的磺酸盐二元醇亲水扩链剂在合成过程中不需大量有机溶剂，且不需中和成盐过程，因此不需复杂的除杂过程，合成工艺简单。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一技术方案为：

一种磺酸盐二元醇亲水扩链剂制备方法，包括：

将二醇胺、丙烯磺酸盐、有机碱催化剂和去离子水混合加热至40～60℃反应1.5～4h，得到磺酸盐二元醇亲水扩链剂，所述磺酸盐二元醇亲水扩链剂具有如下化学结构：

其中，X和Y分别独立的选自氢基或甲基。

为了解决上述技术问题，本发明采用的又一技术方案为：

一种磺酸盐二元醇亲水扩链剂制备方法，按照摩尔比1∶1的比例，将二醇胺和丙烯磺酸盐加入反应瓶中，同时加入二醇胺和丙烯磺酸盐总质量1～5％的有机碱催化剂，加入去离子水，在40～60℃下反应1.5～4h，反应结束后得到淡黄色透明液体；将上述淡黄色透明液体升温至90℃，在0.01MPa下抽真空除去有机碱催化剂和去离子水，得到磺酸盐二元醇亲水扩链剂，所述磺酸盐二元醇亲水扩链剂具有如下化学结构：

其中，X和Y分别独立的选自氢基或甲基。

本发明所提供的磺酸盐二元醇亲水扩链剂制备方法，有益效果在于：通过简单的一步反应，通过胺基与烯丙基的迈克尔加成反应即可制备得到磺酸盐二元醇亲水扩链剂，生产工艺简单、高效，反应过程中仅需加入去离子水，不需大量有机溶剂，反应温度较低、反应时间较短，且不需中和成盐过程，因此不需复杂的除杂过程，合成工艺简单，非常有利于实现工业化生产。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。

本发明最关键的构思在于:通过胺基与烯丙基的迈克尔加成反应一步制备得到磺酸盐二元醇亲水扩链剂，生产工艺简单、高效，反应过程中仅需加入去离子水，反应温度较低、反应时间较短，非常有利于实现工业化生产。

具体的，本发明提供的磺酸盐二元醇亲水扩链剂，具有如下化学结构：