[发明专利]一种含有桥环结构的聚醚胺及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有桥环结构的聚醚胺及其制备方法，主要涉及一种含有桥环结构，两端为氨基的聚醚胺的制备，属于化工技术领域。

背景技术

聚醚胺是一类以聚氧化烷基结构为主链，以胺基为活性官能团的化合物。因其特殊的结构，在众多领域得到广泛应用。目前市场上常规产品主要为基于环氧乙烷和环氧丙烷作为结构单元的聚醚胺产品。基于链状结构单元的聚醚结构赋予聚醚胺极佳的韧性和较好的亲水性，但是在实际应用中，也导致聚醚胺固化产品强度和耐热性存在一定的不足。通常的做法是将聚醚胺与脂环族胺类进行复配，从而改善配方体系的性能。但由于脂环族胺类化合物反应活性与聚醚胺存在较大区别，复配后体系的固化速度，放热以及表面效果均存在一定的缺陷。

在聚醚的结构中引入环状结构，可以有效的提高固化体系的强度和耐热性，同时可以避免采用脂环胺与聚醚胺复配时带来的固化速度不均匀、表面效果较差等缺点。本发明将采用结构单元中含有桥环结构的特殊聚醚作为原料，在催化剂作用下进行氨化，得到一种新型的聚醚胺，其结构为其带来独特的性能特点，将极大拓展聚醚胺的应用领域。

已公开的合成方法，聚醚末端引入胺基的方法主要包括三种：(1)聚醚末端羟基在催化剂作用下利用氨/氢直接胺化；(2)通过引入氰基，催化加氢后得到胺基；(3)通过含胺基的化合物与聚醚反应，引入胺基。但是目前真正实现大规模工业生产的，主要是金属催化剂作用下聚醚末端羟基的催化氨化。

聚醚羟基的催化氨化可以采用连续法和间歇法两种生产工艺。

CN1546550A、CN102336903A、CN102161822A公开了间歇的氨化工艺，US 3654370、US 4618717、US 4766245、US 5003107、US 5352835采用固定床工艺，利用固定床催化剂制备了聚醚胺。但上述专利均是关于催化剂或者反应工艺条件的，所采用的聚醚未见环状结构。

本发明采用主链结构中含有桥环结构特殊聚醚作为起始原料，合成一种新型的聚醚。得到一种兼具强度与韧性，固化速度适中的新型聚醚胺，在复合材料、胶黏剂、涂料等领域有着广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种含有桥环结构的聚醚胺及其制备方法，可以改善聚醚胺强度和耐热性，拓展其应用领域。

按照本发明提供的技术方案，一种含桥环结构聚醚胺的制备方法，其主链为聚环氧丙烷、聚环氧乙烷、聚四氢呋喃或其中任意一种或几种的共聚物，并含有至少一个桥环结构，聚合度为2～20，两端为氨基。

具体结构如下：

其中R₁结构为：H或烷烃结构C_nH_2n+1，其中烷烃结构为直链或带有支链，n＝2～18；

R₂结构为：H或烷烃结构C_nH_2n+1，其中烷烃结构为直链或带有支链，n＝2～18；

Pol的结构为：CH₂-CH₂；CH₂·CH₂-CH₂·CH₂；

中的任意一种；

或

其中R₁结构为：H或烷烃结构C_nH_2n+1，其中烷烃结构为直链或带有支链，n＝2～18；

R₂结构为：H或烷烃结构C_nH_2n+1，其中烷烃结构为直链或带有支链，n＝2～18；

Pol1和Pol2结构均为：

其通过对应结构的聚醚在催化剂、氢气、液氨存在下通过催化氨化反应得到。

所述催化氨化反应为釜式间歇反应或连续法固定床反应。

所述催化剂为雷尼金属催化剂或负载金属催化剂。