一種聚酯類樹(shù)脂的制備方法
【專利說(shuō)明】
[技術(shù)領(lǐng)域]
[0001]本發(fā)明屬于高分子化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種聚酯類樹(shù)脂的制備方法。
[【背景技術(shù)】]
[0002]樹(shù)脂是一種由高分子通過(guò)一定的化學(xué)交聯(lián)或物理交聯(lián)形成的三維網(wǎng)絡(luò)體系，是一類有一定交聯(lián)度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子聚合物，能吸收大量的水而不溶于水，可在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、沙漠改良等領(lǐng)域發(fā)揮抗旱保苗、增產(chǎn)增收，改良土壤、防風(fēng)固沙，水土保持等功能。也可用作保水面膜、退熱貼、調(diào)濕劑、脫水劑、醫(yī)學(xué)藥物載體等。針對(duì)其不同的用途選擇不同的高分子原料。
[0003]聚酯類樹(shù)脂是一類高支化的脂肪族聚醇醚三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它具有良好的親水性、生物相容性和大量可功能化的羥基，亦容易發(fā)生光氧化降解反應(yīng)。因此，若能提供一種聚酯類樹(shù)脂的制備方法，以得到溶脹性能和物理性能均優(yōu)良的聚酯類樹(shù)脂，將具有非常重要的意義。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0004]本發(fā)明的目的就是要解決上述的不足而提供一種聚酯類樹(shù)脂的制備方法，不僅對(duì)反應(yīng)條件要求不高，能夠得到溶脹性能和物理性能均優(yōu)良的聚酯類樹(shù)脂，而且還可通過(guò)控制投料比來(lái)調(diào)節(jié)交聯(lián)程度以改變聚酯類樹(shù)脂的溶脹率和物理性能。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的設(shè)計(jì)一種聚酯類樹(shù)脂的制備方法，包括以下步驟:
[0006]I)在常壓下，將甲基環(huán)氧氯丙烷和丙烯醇，在堿性條件、溫度為80-90°C下，反應(yīng)12h后，加入蒸饋水或去離子水進(jìn)行開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)；
[0007]2)再在溫度為20_30°C下，持續(xù)反應(yīng)6h后，即得到聚酯類樹(shù)脂。
[0008]步驟I)中，所述甲基環(huán)氧氯丙烷與丙烯醇是在無(wú)機(jī)堿存在的條件下反應(yīng)。
[0009]步驟I)中，所述甲基環(huán)氧氯丙烷與丙烯醇的摩爾比為1:0.5-0.9。
[0010]步驟I)中，將10份甲基環(huán)氧氯丙烷、I份氫氧化鈉投入到燒杯中，加入磁子，于磁力攪拌儀上攪拌，攪拌均勻后投入5-9份丙烯醇，反應(yīng)進(jìn)行6h后，燒杯底部有白色沉淀，繼續(xù)反應(yīng)6h后，投入10份蒸餾水或去離子水，白色沉淀溶解，得透明均勻溶液。
[0011]步驟2)中，先在溫度為20-30°C下反應(yīng)2h后，再投入2份氫氧化鈉，繼續(xù)反應(yīng)4h后，即得均勻白色的聚酯類樹(shù)脂。
[0012]將步驟2)所得的聚酯類樹(shù)脂置于燒杯中，用去離子水浸泡兩天，每天更換兩次去離子水，即得到飽和溶脹樹(shù)脂。
[0013]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，提供了一種聚酯類樹(shù)脂的制備方法，主要采用小分子甲基環(huán)氧氯丙烷和丙烯醇制備該類樹(shù)脂，為調(diào)控該樹(shù)脂的溶脹性和物理性能，通過(guò)嘗試不同單體比例的樹(shù)脂的制備，最終找到其溶脹性能和物理性能均優(yōu)良的樹(shù)脂；本發(fā)明中所用單體均為小分子，性質(zhì)較活潑，對(duì)反應(yīng)條件要求不高，所以適合采用溶液聚合的方法，從而確定了甲基環(huán)氧氯丙烷和丙烯醇單體溶液聚合的最佳反應(yīng)條件，并通過(guò)監(jiān)測(cè)聚合樹(shù)脂溶脹率和物理性能的變化，得到系列溶脹率和彈性較好的均勻固態(tài)樹(shù)脂。該聚酯類樹(shù)脂為甲基環(huán)氧氯丙烷開(kāi)環(huán)水解的聚合物高分子，該類樹(shù)脂具有優(yōu)良的親水性能，該類樹(shù)脂預(yù)聚體引發(fā)交聯(lián)聚合物為含雙鍵的丙烯酯共聚乳液，室溫化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在常溫下發(fā)生自由基聚合交聯(lián)反應(yīng)；且合成的原料便宜易得，還可通過(guò)控制投料比來(lái)調(diào)節(jié)交聯(lián)程度以改變水樹(shù)脂的溶脹率和物理性能，進(jìn)而可進(jìn)行比較優(yōu)化。
[【具體實(shí)施方式】]
[0014]本發(fā)明以甲基環(huán)氧氯丙烷和丙烯醇為原料，通過(guò)熔融聚合制備了透明均一的聚酯類樹(shù)脂，該類樹(shù)脂大多具有較好的溶脹性能和機(jī)械性能如彈性和硬度等，而且通過(guò)選擇不同比例的原料的合成工藝，可得到得到不同溶脹率的水樹(shù)脂。
[0015]該制備方法包括以下步驟:1)在常壓下，將甲基環(huán)氧氯丙烷和丙烯醇，在堿性條件、溫度為80-90°C下，反應(yīng)12h后，加入蒸餾水或去離子水進(jìn)行開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)；2)再在溫度為20-30°C下，持續(xù)反應(yīng)6h后，即得到聚酯類樹(shù)脂。步驟I)中，甲基環(huán)氧氯丙烷與丙烯醇是在無(wú)機(jī)堿存在的條件下反應(yīng)，甲基環(huán)氧氯丙烷與丙烯醇的摩爾比為1:0.5-0.9。
[0016]該步驟I)中，可將10份甲基環(huán)氧氯丙烷、I份氫氧化鈉投入到燒杯中，加入磁子，于磁力攪拌儀上攪拌，攪拌均勻后投入5-9份丙烯醇，反應(yīng)進(jìn)行6h后，燒杯底部有白色沉淀，繼續(xù)反應(yīng)6h后，投入10份蒸餾水或去離子水，白色沉淀溶解，得透明均勻溶液。步驟2)中，先在溫度為20-30°C下反應(yīng)2h后，再投入2份氫氧化鈉，繼續(xù)反應(yīng)4h后，即得均勻白色的聚酯類樹(shù)脂。將步驟2)所得的聚酯類樹(shù)脂置于燒杯中，用去離子水浸泡兩天，每天更換兩次去離子水，即得到飽和溶脹樹(shù)脂。
[0017]本發(fā)明中，將一定摩爾比的甲基環(huán)氧氯丙烷和丙烯醇進(jìn)行溶液聚合，經(jīng)過(guò)開(kāi)環(huán)聚合和自由基聚合兩個(gè)階段得到樹(shù)脂。在開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)中，選用甲基環(huán)氧氯丙烷為醇單體、丙烯醇為雙鍵單體，反應(yīng)過(guò)程溫度為80-90°C，反應(yīng)時(shí)間為12h ;在自由基聚合反應(yīng)中，反應(yīng)溫度為20-30 °C，反應(yīng)時(shí)間為6h。
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作以下進(jìn)一步說(shuō)明:
[0019]實(shí)施例1:
[0020]將10份甲基環(huán)氧氯丙烷、I份氫氧化鈉投入到10ml燒杯中，加入磁子，于磁力攪拌儀上攪拌，攪拌均勻后投入5份丙烯醇。投入丙烯醇0.5h后，反應(yīng)體系開(kāi)始變渾濁。反應(yīng)進(jìn)行6h后，燒杯內(nèi)溶液越來(lái)越渾濁，靜置時(shí)燒杯底部有白色沉淀。繼續(xù)反應(yīng)6h后，投入10份去離子水，白色沉淀溶解，此時(shí)體系為透明均勻溶液。繼續(xù)反應(yīng)2h后，投入2份氫氧化鈉。繼續(xù)反應(yīng)4h后，即得均勻白色樹(shù)脂。該樹(shù)脂彈性較好，機(jī)械強(qiáng)度較好。該樹(shù)脂置于燒杯中，用去離子水浸泡兩天，每天更換兩次去離子水，得到飽和溶脹樹(shù)脂，且體積變化明顯，溶脹平衡后測(cè)得其平衡溶脹率為102.62。
[0021]實(shí)施例2:
[0022]將10份甲基環(huán)氧氯丙烷、I份氫氧化鈉投入到10ml燒杯中，加入磁子，于磁力攪拌儀上攪拌，攪拌均勻后投入6份丙烯醇。投入丙烯醇0.5h后，反應(yīng)體系開(kāi)始變渾濁。反應(yīng)進(jìn)行6h后，燒杯內(nèi)溶液越來(lái)越渾濁，靜置時(shí)燒杯底部有白色沉淀。繼續(xù)反應(yīng)6h后，投入10份蒸餾水，白色沉淀溶解，此時(shí)體系為透明均勻溶液。繼續(xù)反應(yīng)2h后，投入2份氫氧化鈉。繼續(xù)反應(yīng)4h后，即得均勻白色樹(shù)脂。該樹(shù)脂彈性較好，機(jī)械強(qiáng)度較好。該樹(shù)脂置于燒杯中，用去離子水浸泡兩天，每天更換兩次去離子水，得到飽和溶脹樹(shù)脂，且體積變化明顯，溶脹平衡后測(cè)得其平衡溶脹率為80.34。
[0023]實(shí)施例3:
[0024]將10份甲基環(huán)氧氯丙烷、I份氫氧化鈉投入到10ml燒杯中，加入磁子，于磁力攪拌儀上攪拌，攪拌均勻后投入7份丙烯醇。投入丙烯醇0.5h后，反應(yīng)體系開(kāi)始變渾濁。反應(yīng)進(jìn)行6h后，燒杯內(nèi)溶液越來(lái)越渾濁，靜置時(shí)燒杯底部有白色沉淀。繼續(xù)反應(yīng)6h后，投入10份去離子水，白色沉淀溶解，此時(shí)體系為透明均勻溶液。繼續(xù)反應(yīng)2h后，投入2份氫氧化鈉。繼續(xù)反應(yīng)4h后，即得均勻白色樹(shù)脂。該樹(shù)脂彈性較好，機(jī)械強(qiáng)度較好。該樹(shù)脂置于燒杯中，用去離子水浸泡兩天，每天更換兩次去離子水，得到飽和溶脹樹(shù)脂，且體積變化明顯，溶脹平衡后測(cè)得其平衡溶脹率為60.46。
[0025]實(shí)施例4:
[0026]將10份甲基環(huán)氧氯丙烷、I份氫氧化鈉投入到10ml燒杯中，加入磁子，于磁力攪拌儀上攪拌，攪拌均勻后投入8份丙烯醇。投入丙烯醇0.5h后，反應(yīng)體系開(kāi)始變渾濁。反應(yīng)進(jìn)行5h后，燒杯內(nèi)溶液越來(lái)越渾濁，靜置時(shí)燒杯底部有白色沉淀。繼續(xù)反應(yīng)6h后，投入10份去離子水，白色沉淀溶解，此時(shí)體系為透明均勻溶液。繼續(xù)反應(yīng)2h后，投入2份氫氧化鈉。繼續(xù)反應(yīng)4h后，即得均勻白色樹(shù)脂。該樹(shù)脂彈性較好，機(jī)械強(qiáng)度較好。該樹(shù)脂置于燒杯中，用去離子水浸泡兩天，每天更換兩次去離子水，得到飽和溶脹樹(shù)脂，且體積變化明顯，溶脹平衡后測(cè)得其平衡溶脹率為40.66。
[0027]實(shí)施例5:
[0028]將10份甲基環(huán)氧氯丙烷、I份氫氧化鈉投入到10ml燒杯中，加入磁子，于磁力攪拌儀上攪拌，攪拌均勻后投入9份丙烯醇。投入丙烯醇0.5h后，反應(yīng)體系開(kāi)始變渾濁。反應(yīng)進(jìn)行5h后，燒杯內(nèi)溶液越來(lái)越渾濁，靜置時(shí)燒杯底部有白色沉淀。繼續(xù)反應(yīng)6h后，投入10份去離子水，白色沉淀溶解，此時(shí)體系為透明均勻溶液。繼續(xù)反應(yīng)2h后，投入2份氫氧化鈉。繼續(xù)反應(yīng)4h后，即得均勻白色樹(shù)脂。該樹(shù)脂彈性較好，機(jī)械強(qiáng)度較好。該樹(shù)脂置于燒杯中，用去離子水浸泡兩天，每天更換兩次去離子水，得到飽和溶脹樹(shù)脂，且體積變化明顯，溶脹平衡后測(cè)得其平衡溶脹率為20.89。
[0029]本發(fā)明并不受上述實(shí)施方式的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種聚酯類樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)在常壓下，將甲基環(huán)氧氯丙烷和丙烯醇，在堿性條件、溫度為80-90°C下，反應(yīng)12h后，加入蒸饋水或去離子水進(jìn)行開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)； 2)再在溫度為20-30°C下，持續(xù)反應(yīng)6h后，即得到聚酯類樹(shù)脂。2.如權(quán)利要求1所述的聚酯類樹(shù)脂的制備方法，其特征在于:步驟I)中，所述甲基環(huán)氧氯丙烷與丙烯醇是在無(wú)機(jī)堿存在的條件下反應(yīng)。3.如權(quán)利要求1所述的聚酯類樹(shù)脂的制備方法，其特征在于:步驟I)中，所述甲基環(huán)氧氯丙烷與丙烯醇的摩爾比為1:0.5-0.9。4.如權(quán)利要求1所述的聚酯類樹(shù)脂的制備方法，其特征在于:步驟I)中，將10份甲基環(huán)氧氯丙烷、I份氫氧化鈉投入到燒杯中，加入磁子，于磁力攪拌儀上攪拌，攪拌均勻后投入5-9份丙烯醇，反應(yīng)進(jìn)行6h后，燒杯底部有白色沉淀，繼續(xù)反應(yīng)6h后，投入10份蒸餾水或去離子水，白色沉淀溶解，得透明均勻溶液。5.如權(quán)利要求4所述的聚酯類樹(shù)脂的制備方法，其特征在于:步驟2)中，先在溫度為20-30°C下反應(yīng)2h后，再投入2份氫氧化鈉，繼續(xù)反應(yīng)4h后，即得均勻白色的聚酯類樹(shù)脂。6.如權(quán)利要求5所述的聚酯類樹(shù)脂的制備方法，其特征在于:將步驟2)所得的聚酯類樹(shù)脂置于燒杯中，用去離子水浸泡兩天，每天更換兩次去離子水，即得到飽和溶脹樹(shù)脂。
【專利摘要】本發(fā)明屬于高分子化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種聚酯類樹(shù)脂的制備方法，包括以下步驟：1)在常壓下，將10份甲基環(huán)氧氯丙烷、1份氫氧化鈉投入到燒杯中，加入磁子，于磁力攪拌儀上攪拌，攪拌均勻后投入5-9份丙烯醇，反應(yīng)進(jìn)行6h后，燒杯底部有白色沉淀，繼續(xù)反應(yīng)6h后，投入10份蒸餾水或去離子水，白色沉淀溶解，得透明均勻溶液；2)先在溫度為20-30℃下反應(yīng)2h后，再投入2份氫氧化鈉，繼續(xù)反應(yīng)4h后，即得均勻白色的聚酯類樹(shù)脂；本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅對(duì)反應(yīng)條件要求不高，能夠得到溶脹性能和物理性能均優(yōu)良的聚酯類樹(shù)脂，而且還可通過(guò)控制投料比來(lái)調(diào)節(jié)交聯(lián)程度以改變聚酯類樹(shù)脂的溶脹率和物理性能。
【IPC分類】C08G63/78, C08G63/42
【公開(kāi)號(hào)】CN105111420
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510648960
【發(fā)明人】劉雪杏
【申請(qǐng)人】上海浦央新材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月9日