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《端伯氨基聚醚的合成及應用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、端氨基聚醚的合成方法及應用姓名摘要:討論了脂肪族端氨基聚醚的幾種常用合成方法,介紹了端氨基聚醚在環(huán)氧樹脂固化劑、聚氨酯工業(yè)及汽油清凈分散劑領域的應用關鍵詞:端氨基聚醚、催化胺化、應用SythesisandApplicationofAmine-TerminatedPolyethersAbstract:Severalcommonsyntheticmethodsforaliphaticamine-terminatedPolyethers(ATPEs)weredescribed.TheapplicationsofATPEsintheareaofcaringagents
2、forepoxyresins,polyurethaneindustryanddispersantdet-ergentforgasolinewereremarked.Keywords:amine-terminatedpolyether;catalyticamination;applications概述端氨基聚醚是一類分子主鏈為聚醚骨架,末端被氨基封端的聚氧化烯化合物。自從20世紀60年代Texaco化學公司率先完成端氨基聚醚的工業(yè)化生產(chǎn)以來,人們對該類型產(chǎn)品的合成方法及其應用進行了深入而廣泛的研究。由于端氨基的反應活性,使其能與多種反應性基團作用;其應用日益廣泛
3、,并且受到建筑、材料行業(yè)等領域的關注[1]。目前有關端氨基聚醚的合成方法,已有諸多文獻報道,有些已用于工業(yè)化生產(chǎn);對于端氨基聚醚的合成思路有以下二類:1)催化還原胺化法:將聚醚多元醇、氨、氫氣和催化劑在一定的溫度、壓力下進行臨氫催化還原胺化反應,使羥基轉化成端氨基,這也是目前工業(yè)化生產(chǎn)的主要方法;2)離去基團法:其步驟是首先將聚醚多元醇與易離去基團(甲磺酰氯、苯甲酸基、對甲苯甲酰氯等)反應,在聚醚兩端引入相應離去基團,然后進行胺化反應生成相應的聚醚胺[2]。端氨基聚醚主要應用于三個方面:一、環(huán)氧樹脂的固化劑;使用端氨基聚醚固化的環(huán)氧樹脂非常堅韌,也耐熱沖擊,因
4、此大量應用于環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn);例如美國Huntsman公司的T/D系列的端氨基聚氧化丙烯醚產(chǎn)品(商品牌號是JEFFAMINE)。二、聚氨酯(聚脲)材料的合成原料;由端氨基聚醚制得的聚脲彈性體強度高、延伸率大、耐機械磨擦、耐化學腐蝕和耐老化,廣泛應用于混凝土和金屬結構表面的防水、防腐、耐磨涂層,以及其它構件的防護、裝飾涂層,是一類高性能聚氨酯彈性體[3]。三、端氨基聚醚還可在發(fā)動機燃料油中用作抗混濁、抗沉淀添加劑。以脂肪族聚醚胺為代表(例端氨基聚氧丙烯醚)的端氨基聚醚應用前景更為廣闊。1催化還原胺化法這種合成方法是將聚醚多元醇、氨、氫氣和催化劑在一定的溫度及壓力
5、下進行的氨解反應,也是目前國外化工企業(yè)(Jefferson、Texaco和Huntsman)工業(yè)生產(chǎn)的主要方法。催化胺化的反應機理為:羥基脫氫生成羰基、羰基氨化并脫水變成烯亞胺、加氫還原;早在1971年,Jefferson化學公司的L.Yeakey,Austin等[4]人成功研究出合成三度官能團(T系列)的端伯氨基聚氧化丙烯醚工藝技術,并進行了工業(yè)化生產(chǎn)。;x、y、z為整數(shù),通過選用不同x、y、z的聚醚多元醇,便可以獲得相應分子量的端氨基聚醚。催化還原胺化法制備聚醚胺反應可以在間歇式或連續(xù)型高壓反應釜中進行。通??刂品磻獪囟?50-275℃、壓力500-500
6、0psig;常用催化劑為金屬負載型催化劑,在反應之前先用氫氣對其進行還原。催化還原胺化法一般選用具有脫氫-加氫功能的金屬催化劑[5],并且催化劑的制備方法和操作步驟對反應的轉化率和選擇性有很大的影響,常用的制備步驟是:首先用沉淀法、浸漬沉淀法或浸漬法使所需活性組分的易溶鹽(一般為硝酸鹽)負載于載體上,然后置于烘箱110℃左右干燥數(shù)小時,再放入馬弗爐于400-450℃焙燒,自然降溫后即得到含金屬氧化物組分的催化劑前驅體(即活性組分前驅體),最后經(jīng)氫氣還原即得所需催化劑[6-7]。常用催化劑金屬組分如表1所示:表1常用催化劑組分文獻名稱催化劑組分US3654370
7、x(Ni)占60%-85%、x(Cu)占14%-37%、x(Gr)占1%-5%US4766245ω(Ni)占60%-75%、ω(Al)占25%-40%US5003107ω(Ni)占70%-75%、ω(Cu)占20%-25%、ω(Gr)占0.5%-5%、ω(Mo)占1%-5%US2005027141A1ω(Ru)/γ-Al2O30.5%-20%(金屬占載體的質量百分數(shù))采用催化還原胺化法合成端氨基聚醚優(yōu)點是此工藝路線的轉化率高和選擇性好、原料利用率高、對環(huán)境污染小,并且合成產(chǎn)物易分離純化,端氨基聚醚的純度高(伯胺含量>95%)。是一個綠色合成工藝。2離去基團法2
8、.1光氣法早在1959年,Simons