[发明专利]一种含醚键的羟基碳硼烷衍生物、改性固化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种含醚键的羟基碳硼烷衍生物，其特征在于，其结构式为：

其中，R₁基团为*为取代位点；R₃基团为-CH₃、-CH₂CH₂CH₃、-CH(CH₃)₂、-CH₂Ph。

2.权利要求1所述含醚键的羟基碳硼烷衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在惰性气体气氛-60℃～-20℃条件下，向邻碳硼烷的醚类溶液中滴加正丁基锂的己烷溶液，搅拌10-30min；向体系中加入甲酸酯的醚类溶液，升高温度至0～50℃继续搅拌4～24h，或者向体系中加入卤代二氧戊烷类化合物的醚类溶液，升高温度至0～50℃继续搅拌4～24h后，加入对甲苯磺酸继续搅拌1～4h；加入淬灭剂淬灭反应后，用乙醚萃取水相，收集有机相，将有机相进行旋蒸除去残留溶剂，即可得到含单醛基基团的邻碳硼烷B-1；

步骤(1)中所述卤代二氧戊烷类化合物为2-(2-溴乙基)-1,3-二氧戊环、2-(2-溴苯氧基甲基)-[1,3]二氧戊环中的一种或多种；

所述含单醛基基团的邻碳硼烷B-1的结构式为：

R₂为连接键、-CH₂CH₂-或*为取代位点；

(2)将B-1溶于甲醇溶液中，-10℃～10℃条件下，加入还原剂，搅拌反应2～8h，过滤出料，将产物经旋蒸后得到含有单羟基基团的邻碳硼烷B-2；

所述含有单羟基基团的邻碳硼烷B-2的结构式为：

R₂为连接键、-CH₂CH₂-或*为取代位点；

(3)在碱性环境下，将B-2与环氧化物在40-80℃下搅拌反应，得到一种含醚键的羟基碳硼烷衍生物；

所述环氧化物为环氧丙烷、丙基环氧乙烷、2-异丙基环氧乙烷、2-苄基环氧乙烷中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的含醚键的羟基碳硼烷衍生物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述正丁基锂与邻碳硼烷的摩尔比是1～1.3:1。

4.根据权利要求2所述的含醚键的羟基碳硼烷衍生物的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述甲酸酯为甲酸甲酯。

5.根据权利要求2所述的含醚键的羟基碳硼烷衍生物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述醚类为乙醚、丙醚或二丁醚的一种或多种；所述淬灭剂为稀醋酸溶液、稀盐酸溶液的一种或多种；

步骤(2)中所述还原剂为氢气、硼氢化钠、氢化铝锂、二硼烷中的一种或多种。

6.根据权利要求2所述的含醚键的羟基碳硼烷衍生物的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述碱性环境为乙二胺溶液。

7.一种含醚键的羟基碳硼烷衍生物改性固化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在40～80℃下，将权利要求1所述含醚键的羟基碳硼烷衍生物滴加到异氰酸酯固化剂中，滴加完后，保持温度继续搅拌反应40～60min，降温出料，得到所述含醚键的羟基碳硼烷衍生物改性固化剂。

8.根据权利要求7所述的含醚键的羟基碳硼烷衍生物改性固化剂的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯固化剂包括TDI-TMP加成物、TDI三聚体固化剂或HDI三聚体固化剂。

9.权利要求7-8任一项所述的制备方法制备的含醚键的羟基碳硼烷衍生物改性固化剂。

10.权利要求9所述的含醚键的羟基碳硼烷衍生物改性固化剂在改善漆膜性能中的应用。