一种连续制备支化聚乙烯亚胺的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109734903A(43)申请公布日2019.05.10(21)申请号201811588814.6(22)申请日2018.12.25(71)申请人西安近代化学研究所地址710065陕西省西安市雁塔区丈八东路168号(72)发明人杨建明吕剑梅苏宁余秦伟王为强惠丰李亚妮张前袁俊(74)专利代理机构中国兵器工业集团公司专利中心11011代理人徐茂梁(51)Int.Cl.C08G73/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种连续制备支化聚乙烯亚胺的方法(57)摘要本发明公开了一种连续制备支化聚乙烯亚胺的方法，是为解决现有技术中聚合反应工艺复杂、聚合时间长、聚合温度高和聚合物分子量分布宽的问题。该方法包括以下步骤：(1)分别将乙烯亚胺单体和由催化剂与溶剂组成的混合溶液用计量泵连续打入微通道反应器，两者在微通道反应器进口处混合；(2)步骤(1)中反应物料在50～100℃温度下，于微通道反应器中停留10～300s，降至常温后连续从反应器出口排出；(3)收集步骤(2)中得到的反应液脱除溶剂及催化剂，制得支化聚乙烯亚胺。与现有技术相比，使用该方法制备支化聚乙烯亚胺具有聚合工艺简单、聚合时间短、聚合温度低和聚乙烯亚胺分子量分布窄的优点。CN109734903ACN109734903A权利要求书1/1页1.一种连续制备支化聚乙烯亚胺的方法，其特征在于所用催化剂为水溶性酸性化合物或水溶性卤代醇化合物，其用量为乙烯亚胺质量的0.2％～10％，所用溶剂为醇或水，其用量为乙烯亚胺质量的5％～50％，具体包括以下步骤：(1)分别将乙烯亚胺单体和由上述催化剂与溶剂组成的混合溶液用计量泵连续打入微通道反应器，两者在微通道反应器进口处混合，其流量由其在微通道反应器中的停留时间确定；(2)步骤(1)中反应物料在50～100℃温度下，于微通道反应器中停留10～300s，降至20～30℃后连续从反应器出口排出；(3)收集步骤(2)中得到的反应液，脱除溶剂及催化剂，制得支化聚乙烯亚胺。2.根据权利要求1所述的一种连续制备支化聚乙烯亚胺的方法，其特征在于所述水溶性酸性化合物为水溶性无机酸，所述水溶性卤代醇化合物为3个碳原子以内的单氯代醇。3.根据权利要求1或2所述的一种连续制备支化聚乙烯亚胺的方法，其特征在于所述水溶性无机酸为盐酸，其用量为乙烯亚胺质量的0.5％～2％，所述3个碳原子以内的单氯代醇为3-氯-1,2-丙二醇、2-氯-1,3-丙二醇、3-氯-1-丙醇、3-氯-2-丙醇、2-氯乙醇和2-氯乙醇，其用量为乙烯亚胺质量的0.5％～2％。4.根据权利要求1所述的一种连续制备支化聚乙烯亚胺的方法，其特征在于所述溶剂为水，其用量为乙烯亚胺质量的10％～30％。5.根据权利要求1所述的一种连续制备支化聚乙烯亚胺的方法，其特征在于步骤(2)中所述温度为60～90℃。6.根据权利要求1所述的一种连续制备支化聚乙烯亚胺的方法，其特征在于步骤(2)中所述停留时间为30～120s。7.根据权利要求1所述的一种连续制备支化聚乙烯亚胺的方法，其特征在于步骤(3)中脱除溶剂及催化剂可以在负压、常压或加压条件下进行。8.根据权利要求1所述的一种连续制备支化聚乙烯亚胺的方法，其特征在于脱除溶剂是在负压条件下进行的。2CN109734903A说明书1/4页一种连续制备支化聚乙烯亚胺的方法技术领域[0001]本发明属于精细化工领域，涉及一种连续制备支化聚乙烯亚胺的方法，具体涉及一种通过乙烯亚胺单体的开环自聚合反应连续制备支化聚乙烯亚胺的方法。背景技术[0002]聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine，PEI)是乙烯亚胺(EI)单体在酸性催化剂、聚合物添加剂存在条件下，经开环聚合制得的一种典型的水溶性阳离子聚合物，其相对分子质量从几百至几十万不等。PEI按其分子结构可分为直链型(L-PEI)和支化型(B-PEI)两种，两者由于结构不同在物理性质上也存在明显差异：L-PEI的分子在一条主链上，结构规整，存在无定形和结晶两种形态，而B-PEI由于分子呈现出高支化的特点，一般呈现出无定形态，是目前应用最为广泛的聚乙烯亚胺。B-PEI在外观上为无色至淡黄色黏稠液体，有一定的吸湿性，可与水混溶，市售品通常为20％～50％浓度的水溶液。在每个PEI单体中都含有两个C和一个N，其中，B-PEI的分子链上含有大量的伯胺、仲胺和叔胺基团，这三种胺基团之比为1:2:1，并且每个都可以质子化，这使得其完全质子化时的电荷密度高达23.3mmol/g，是目前已知的具有最高电荷密度的阳离子聚合物，可广泛应用于造纸、石油、纤维、涂料、油墨、粘合剂、水处理、新材料、气体净化、生物医学和金属表面处理等多个技术领域。[000