[发明专利]一种含二氨基三嗪的聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种含二氨基三嗪的聚合物及其制备方法，将含氰基聚合物与双氰胺在非水溶剂中经氯化物催化反应得到含二氨基三嗪的聚合物，所述含氰基聚合物的结构式如下：式中，R₁和R₂相同或不同，为其中x、y、m、z、f和k均为大于等于0的整数；所述双氰胺的结构式如下：最终制得的含二氨基三嗪的聚合物的结构式如下：式中，p为大于等于10的整数，q为大于等于p的整数，p+q＝n，R₁和R₂同含氰基聚合物中的R₁和R₂。本发明方法简便，合成原料易得，最终制得的含二氨基三嗪的聚合物具有热稳定性高及与聚合物的相容性好等优点，应用领域广泛。

技术领域

本发明属于二氨基三嗪聚合物制备领域，涉及一种含二氨基三嗪的聚合物及其制备方法，特别涉及一种以含氰基聚合物和双氰胺为原料合成的含二氨基三嗪的聚合物及其制备方法。

背景技术

聚丙烯腈与双氰胺反应合成的产物由于分子中同时含有酸性和碱性基团而经常被用作高分子絮凝剂，被广泛应用于废水处理领域。文献1(Reaction Products of Polyacrylonitrle with Dicyandiamide.Die Angewandte makromolekulare Chemie,1986,141:57-67)中报道了聚丙烯腈与双氰胺反应的产物是一种含有二氨基三嗪、酰胺基、羧酸基和脒结构的混合物；文献2(用于染料废水处理的新型絮凝剂-聚丙烯腈与双氰胺的反应产物.化学世界,1992,3:119-123)中报道了聚丙烯腈与双氰胺的反应产物用作絮凝剂，据报道，该絮凝剂所使用的是聚丙烯腈与双氰胺反应产物，是一种含有二氨基三嗪基、氰基胍乙烯基、酰胺基和羧酸基等结构同时又存在酸性和碱性基团的两性电解质聚合物；文献3(PAN-DCD用于染料废水的脱色研究.环境化学.1995,14(6):531-536)中报道了采用文献1的方法用工业聚丙烯腈与双氰胺反应合成的产物用作染料废水脱色处理剂，但没有报道合成化合物的具体结构；文献4(脱色剂与活性染料的分子间相互作用,南开大学学报(自然科学版.1999,32(3):140-145)中报道了按照文献1的合成方法以工业聚丙烯腈为原料与双氰胺反应合成的产物用作染料脱色剂，在该文献中作者报道了所合成的产物与文献1报道的结构相似，是含有氰基、二氨基三嗪、酰胺基、羧酸基和脒结构等多种基团的混合物。由于以上文献中报道的聚丙烯腈与双氰胺反应的产物都是由多种结构基团组成的混合物，从混合物分离出各种基团较为困难。

苯代三聚氰胺是重要的化工生产原料，可以广泛应用于特种塑料、热固性树脂、改性树脂、氨基涂料、医药、农药及染料等领域。苯代三聚氰胺可以看成是含氰基聚合物与双氰胺反应生成的含二氨基三嗪的聚合物，其生产工艺主要为碳酸胍与甲醛反应路线和含苯甲腈与双氰胺反应路线，其中苯甲腈与双氰胺反应路线通常是将反应物置于有机溶剂中，然后在常压或高压条件下和碱催化作用下进行反应，最后水洗制得含二氨基三嗪的聚合物。由于苯甲腈中只有一个氰基，因此反应产物和副产物为含有不同基团的化合物，分离比较容易。然而由于含氰基聚合物与双氰胺反应在已有技术条件下，通常需要在常压或高压的碱性条件下发生反应，氰基在碱性条件下可以反应生成酰胺基和羧基等基团，因此导致氰基聚合物分子链上的衍生基团复杂，生成的目标聚合物中二氨基三嗪基团的含量不可控，此外，制得的含二氨基三嗪的聚合物通常为小分子结构，与其他聚合物的相容性较差，与其他聚合物复合后制得的产品的性能也较差，且含氰基聚合物中氰基转化为二氨基三嗪聚合物的转化率也较低。

因此，研究一种与聚合物的相容性好且转化率高的含二氨基三嗪的聚合物及其制备方法具有十分重要的意义。

发明内容