[发明专利]一种油溶性超支化聚酰胺胺的生产方法及设备

说明书

本发明公开一种油溶性超支化聚酰胺胺的生产方法及设备。本发明的制备方法简单，包括如下步骤：通过将丙烯酸酯类单体和胺单体一次性投入反应釜中进行加成制得预聚体；随后进行程序减压缩聚得到水溶性超支化聚酰胺胺；往反应釜内投入油溶性改性物进行改性，改性产物进行提纯分离后最终得到油溶性超支化聚酰胺胺。本发明涉及的工艺方法，生产步骤简单，产品干燥充分，质量高，经济效益高。

技术领域

本发明属于高分子合成技术领域，涉及超支化聚合物的生产方法，特别涉及一种油溶性超支化聚酰胺胺的生产方法及设备。

背景技术

树枝状聚酰胺胺因其结构独特、粘度低、含大量官能团、内部存在大量空腔等性质在医药载体、核磁成像、催化剂载体、废水处理、原油破乳剂、航空燃料助剂等领域都有着非常广泛的应用。

树枝状聚酰胺胺目前主流的合成方法有“发散法”和“收敛法”两种。“发散法”是从一个多官能团核心开始向末端一步一步合成，每步反应都尽量反应完全，以防止出现结构缺陷。“收敛法”则是从末端开始向核心逐层合成，这种方法更容易除去杂质，但合成出来的聚合物分子量比发散法合成出来的较小。由于这两种方法的合成和提纯工艺复杂且耗时，这使得树枝状聚合物的大规模生产十分复杂和昂贵，极大地限制了它们的应用。

超支化聚酰胺胺的性质和树枝状聚酰胺胺相似，但是合成方法简单，有利于大规模工业生产和应用。

中国专利CN103601895A通过Michael加成反应直接制得半代树枝状聚酰胺胺，酰胺化反应直接制得整代树枝状聚酰胺胺。整代或半代树枝状聚酰胺胺再分别和丙烯酸酯单体或胺类单体的甲醇溶液反应生成更高代的半代或整代树枝状聚酰胺胺。整个生产过程采用低温循环机精确控制反应温度，连续化进料和出料的旋蒸设备对树枝状聚酰胺胺进行提纯。

以上制备方法中存在以下缺点，限制了其大规模工业化生产的可能：

1.该制备方法受单生产周期产能低，高代数产品生产周期长等因素的影响，导致制得的树枝状聚酰胺胺年产能受限。不能很好的满足其在大规模应用领域的需求。

2.为使每一步反应完全，需添加大大过量的胺单体或丙烯酸酯类单体、甲醇溶剂，使得每次分离提纯的难度大、能耗高，生产成本高。

3.操作步骤复杂，尤其是生产高代数的产品时需反复加料、反复提纯分离等操作，加速设备损耗，影响生产效率。

发明内容

本发明旨在解决现有技术问题，提供一种新的油溶性超支化聚酰胺胺生产方法及设备，本发明提供的生产方法制备、提纯步骤简单，制得的产品干燥充分，分子量分布小，经济效益高，适合吨级工业化生产。

本发明首先提供了一种油溶性超支化聚酰胺胺的生产方法，包括如下步骤：

S1.水溶性超支化聚酰胺胺制备：搅拌、冷却条件下将丙烯酸酯类单体、胺单体、甲醇加注到反应釜中，在20-40℃下进行持续搅拌反应，生成的预聚体在搅拌、减压条件下依次在多个温度下进行减压缩聚反应至反应完全，得到水溶性超支化聚酰胺胺；

S2.改性：搅拌条件下往水溶性超支化聚酰胺胺中持续加注氯仿和长碳链类油溶性改性物的混合液，溶解完全后往釜内加注缚酸剂；加注完毕后在35-45℃下连续搅拌反应至反应完全；

S3.提纯和干燥：往釜内加注去离子水并搅拌萃取，分层完毕后排掉上层水溶液，重复萃取多次；对提纯产物进行干燥，最终得到精制的油溶性超支化聚酰胺胺。

作为本发明的优选方案，所述的胺单体和丙烯酸酯类单体从反应釜上不同位置的进料口加注到反应釜内。

进一步的，所述的反应釜上不同位置的进料口包括设在反应釜顶部的至少一个进料口和设在反应釜侧壁上的至少一个进料口。

更进一步的，所述反应釜内设置有若干液体分布器，所述反应釜侧壁上的进料口与反应釜内的液体分布器相连。