本發(fā)明涉及有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物的制備方法。

背景技術(shù)：

聚氨酯樹脂具有優(yōu)異的性能而在涂料和膠粘劑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。水性聚氨酯樹脂具有環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)而成為發(fā)展方向。水性聚氨酯樹脂分為水溶液型、分散體型和乳液型三類，市場(chǎng)上的水性聚氨酯基本上都是分散體型和乳液型。水性聚氨酯分散體已廣泛應(yīng)用于皮革、紡織、家具、塑料、汽車等領(lǐng)域，但由于目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有具有可剝性水性聚氨酯分散體來(lái)制備具有可剝性臨時(shí)保護(hù)的涂膜，也沒(méi)有在精密產(chǎn)品的臨時(shí)性保護(hù)方面應(yīng)用。例如，聚甲基丙烯酸甲酯用作光學(xué)功能材料，在加工、裝配、運(yùn)輸過(guò)程中需要臨時(shí)保護(hù)，采用可剝涂膜是有效的方法之一。本發(fā)明制備的低聚物對(duì)水性可剝聚氨酯分散體進(jìn)行固化，既可室溫固化也可加溫固化，固化后的膜層具有良好的整體可剝性；另外，固化后的膜層具有良好的耐化學(xué)介質(zhì)和耐水性。

涉及的水性聚氨酯分散體的制備方法由申報(bào)專利《兩種水性可剝聚氨酯分散體的制備方法》提供，專利申請(qǐng)?zhí)柺?201610422035.3，發(fā)文日期2016-06-16，發(fā)文序號(hào)20160601550200。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物的制備方法, 該低聚物用于固化水性可剝聚氨酯分散體，固化后的膜層具有可剝性，且水性可剝聚氨酯分散體的水性固化劑，且得到的固化膜具有可剝性，可用于透明材料在加工、運(yùn)輸過(guò)程中的臨時(shí)保護(hù)。

本發(fā)明是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種陽(yáng)離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物的制備方法，其特征在于方法步驟如下：

（1）把1摩爾的對(duì)苯二亞甲基二異氰酸酯的溶于甲苯中，加入0.95~1.40克1－苯基－3－甲基膦雜環(huán)戊烯－1－氧化物（預(yù)先制備成甲醇溶液）；

（2）在氬氣保護(hù)條件下，邊攪拌邊加熱至180~185℃后，保溫反應(yīng)約5小時(shí)；

（3）邊降溫邊減壓蒸餾，除去甲醇和甲苯等有機(jī)溶劑；

（4）冷卻到75~80℃，滴加19克N,N－二甲基乙醇胺；

（5）降溫至65℃后，開始滴加50克濃度10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的鹽酸水溶液進(jìn)行中和；

（6）在降至室溫之前，滴加400克蒸餾水制成分散液，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%陽(yáng)離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物溶液。

一種陰離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物的制備方法，其特征在于方法步驟如下：

（1）把1摩爾的對(duì)苯二亞甲基二異氰酸酯的溶于甲苯中，加入0.95~1.40克1－苯基－3－甲基膦雜環(huán)戊烯－1－氧化物（預(yù)先制備成甲醇溶液）；

（2）在氬氣保護(hù)條件下，邊攪拌邊加熱至180~185℃后，保溫反應(yīng)約5小時(shí)；

（3）邊降溫邊減壓蒸餾，除去甲醇和甲苯等有機(jī)溶劑；

（4） 冷卻到95℃時(shí)，滴加1-甲基- 2-吡咯烷酮至產(chǎn)物溶解，再滴加0.19~0.38克的二月桂酸二丁基錫；

（5）在90~95℃下，加入190毫升濃度為10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的羥乙基磺酸鈉水溶液；

（6）在降至室溫之前，滴加250克蒸餾水制成分散液，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的陰離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物溶液。

固化水性聚氨酯分散體得到的可剝保護(hù)膜層的剝離強(qiáng)度可達(dá)到300牛頓/米以上、斷裂時(shí)伸長(zhǎng)率為200%以上，且該保護(hù)層的耐水、耐化學(xué)介質(zhì)性良好，能有效保護(hù)有機(jī)玻璃等透明材料表面免受劃傷。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：制備的有機(jī)化合物對(duì)水性可剝聚氨酯分散體進(jìn)行固化，既可室溫固化也可加溫固化，固化后膜層可剝保護(hù)膜層的剝離強(qiáng)度可達(dá)到300牛頓/米以上、斷裂時(shí)伸長(zhǎng)率為200%以上，且該保護(hù)層的耐水、耐化學(xué)介質(zhì)性良好，能有效保護(hù)有機(jī)玻璃或其他透明材料表面免受劃傷。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

1）陽(yáng)離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物的制備方法及步驟為：

（1）將188克對(duì)苯二亞甲基二異氰酸酯的溶于甲苯中，加入0.95~1.40克1－苯基－3－甲基膦雜環(huán)戊烯－1－氧化物的甲醇溶液；

（2）在氬氣保護(hù)條件下，邊攪拌邊加熱至180~185℃后，保溫反應(yīng)約5小時(shí)；

（3）邊降溫邊減壓蒸餾，除去甲醇和甲苯等有機(jī)溶劑；

（4）冷卻到75~80℃，滴加19克N,N－二甲基乙醇胺；

（5）降溫至65℃時(shí)，開始滴加50克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸水溶液進(jìn)行中和；

（6）在降至室溫之前，滴加400克蒸餾水制成分散液，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%陽(yáng)離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物溶液。

2）一種陰離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物的特征制備方法及步驟為：

（1）把188克對(duì)苯二亞甲基二異氰酸酯的溶于甲苯中，加入0.95~1.40克1－苯基－3－甲基膦雜環(huán)戊烯－1－氧化物的甲醇溶液；

（2）通入氬氣、邊攪拌邊加熱至180-185℃后，保溫反應(yīng)約5小時(shí)；

（3）邊降溫邊減壓蒸餾，除去甲醇和甲苯等有機(jī)溶劑；

（4）冷卻到95℃時(shí)，滴加1－甲基－2－吡咯烷酮至產(chǎn)物溶解，再滴加0.19~0.38克的二月桂酸二丁基錫；

（5）在90~95℃下，滴加190毫升濃度為10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的羥乙基磺酸鈉水溶液；

（6）在降至室溫之前，滴加250克蒸餾水制成分散液，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的陰離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物溶液。

3）陽(yáng)離子、陰離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物分別固化水性聚氨酯分散體得到的可剝保護(hù)膜層：剝離強(qiáng)度可達(dá)到315牛頓/米、斷裂時(shí)伸長(zhǎng)率為210%。

實(shí)施例二

1）陽(yáng)離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物的制備方法及步驟為：

（1）將94克對(duì)苯二亞甲基二異氰酸酯的溶于甲苯中，加入0.48~0.70克1－苯基－3－甲基膦雜環(huán)戊烯－1－氧化物的甲醇溶液；

（2）通入氬氣、邊攪拌邊加熱至180~185℃后，保溫反應(yīng)約5小時(shí)；

（3）邊降溫邊減壓蒸餾，除去甲醇和甲苯等有機(jī)溶劑；

（4）冷卻到75~80℃，滴加9.5克N,N－二甲基乙醇胺；

（5）降溫至65℃時(shí)開始滴加25克濃度10%的（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）鹽酸進(jìn)行中和；

（6）在降至室溫之前，加入200克蒸餾水制成分散液，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%陽(yáng)離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物溶液。

2）一種陰離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物的特征制備方法及步驟為：

（1）把94克對(duì)苯二亞甲基二異氰酸酯的溶于甲苯中，加入0.48~0.70克1－苯基－3－甲基膦雜環(huán)戊烯－1－氧化物的甲醇溶液；

（2）通入氬氣、邊攪拌邊加熱至180~185℃后，保溫反應(yīng)約5小時(shí)；

（3）邊降溫邊減壓蒸餾，除去甲醇和甲苯等有機(jī)溶劑；

（4） 冷卻到95℃時(shí)，滴加1－甲基－2－吡咯烷酮至產(chǎn)物溶解，再滴加0.10~0.19克的二月桂酸二丁基錫；

（5）在90~95℃下，滴加95毫升濃度為10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的羥乙基磺酸鈉水溶液；

（6）在降至室溫之前，加入125克蒸餾水制成分散液，得到含量為30%的陰離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物溶液。

3）陽(yáng)離子、陰離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物分別固化水性聚氨酯分散體得到的可剝保護(hù)膜層：剝離強(qiáng)度為達(dá)到310牛頓/米，斷裂時(shí)伸長(zhǎng)率為208%。

實(shí)施例三

1）陽(yáng)離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物的制備方法及步驟為：

（1）將282克對(duì)苯二亞甲基二異氰酸酯的溶于甲苯中，加入1.41~2.12克1－苯基－3－甲基膦雜環(huán)戊烯－1－氧化物的甲醇溶液；

（2）通入氬氣、邊攪拌邊加熱至180~185℃后，保溫反應(yīng)約5小時(shí)；

（3）邊降溫邊減壓蒸餾，除去甲醇和甲苯等有機(jī)溶劑；

（4）冷卻到75~80℃，滴加28.5克N,N－二甲基乙醇胺；

（5） 降溫至65℃時(shí)開始滴加75克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸水溶液進(jìn)行中和；

（6）在降至室溫之前，滴加600克蒸餾水制成分散液，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%陽(yáng)離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物溶液。

2）一種陰離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物的特征制備方法及步驟為：

（1）把282克對(duì)苯二亞甲基二異氰酸酯的溶于甲苯中，加入1.41~2.12克1－苯基－3－甲基膦雜環(huán)戊烯－1－氧化物的甲醇溶液；

（2）通入氬氣、邊攪拌邊加熱至180~185℃后，保溫反應(yīng)約5小時(shí)；

（3）邊降溫邊減壓蒸餾，除去甲醇和甲苯等有機(jī)溶劑；

（4） 冷卻到95℃時(shí)，滴加1－甲基－2－吡咯烷酮至產(chǎn)物溶解，再滴加0.28~0.56克的二月桂酸二丁基錫；

（5）在90~95℃下，滴加285毫升濃度為10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的羥乙基磺酸鈉水溶液；

（6）在降至室溫之前，滴加375克蒸餾水制成分散液，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的陰離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物溶液。

3）陽(yáng)離子、陰離子封端的水溶性芳族聚碳化二亞胺低聚物分別固化水性聚氨酯分散體得到的可剝保護(hù)膜層：剝離強(qiáng)度可達(dá)到322牛頓/米、斷裂時(shí)伸長(zhǎng)率為217%。

注：

1）剝離強(qiáng)度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 2792—1998《壓敏膠帶180°剝離強(qiáng)度試驗(yàn)方法》

2）斷裂時(shí)伸長(zhǎng)率測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：GB/T1040.3—2006《塑料拉伸性能的測(cè)試 第3部分：薄膜和薄片的試驗(yàn)條件》。