一种脂肪族超支化聚酯的合成技术.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CN106431906A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610817976.7(22)申请日2016.09.07(71)申请人天津工业大学地址300387天津市西青区宾水西道399号(72)发明人于振东杨俊玲徐明明(51)Int.Cl.C07C67/08(2006.01)C07C69/675(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种脂肪族超支化聚酯的合成技术(57)摘要本发明针对不同结构的脂肪族多元羧酸与多元醇反应生成不同支化结构的脂肪族超支化聚酯。本方法以脂肪族多元酸和多元醇为原料，在熔融状态N2保护条件下，以对甲苯磺酸为催化剂，得到第二代端羟基脂肪族超支化聚酯。通过已标定的KOH乙醇溶液进行滴定测量酸值，计算反应进行的程度。本发明涉及的脂肪族超支化聚酯的合成方法简单，所得聚酯无需进一步纯化处理，分子链间无缠绕，黏度低，端羟基活性高易于改性，而且合成工艺简单易行，生产成本较低。CN106431906ACN106431906A权利要求书1/1页1.一种脂肪族超支化聚酯的合成方法，其原理如下：第一步：第二步：。2.权利1中所述，脂肪族多元酸为2，2-二羟甲基丙酸、乌头酸等；多元醇为三羟甲基丙烷、二乙二醇、甘油、季戊四醇等。3.权利1中所述，催化剂为对甲苯磺酸、浓硫酸、辛酸亚锡等。4.权利1中所述，第一步中的多元醇与多元酸的用量摩尔比为1∶3-4，第二步的多元醇与多元酸的用量摩尔比为1∶6-12。5.权利1中所述，第一步中反应投料顺序分别为多元酸，多元醇，催化剂；催化剂投料顺序在多元酸与多元醇熔融以后；投料后，在四口瓶中通入N2，且N2的流速为5-20mL/min；反应温度140-150℃，升温速率为1-5℃/min；反应后期需要进行抽真空处理，且真空度为0.02-0.04MPa。第二步实验条件与第一步完全相同。6.权利1中所述，第一步熔融反应时间为0.5-1小时；熔融聚合时间须完全在N2保护下进行，且N2通入时间不少于3小时；反应抽真空时间为1.5-2小时。第二步中实验条件与第一步完全相同。7.权利1中所述，实验反应中催化剂用量为单体总质量的0.3％-0.6％。2CN106431906A说明书1/3页一种脂肪族超支化聚酯的合成技术技术领域[0001]本发明涉及一种脂肪族超支化聚酯的合成技术。主要适用于改性环氧树脂。背景技术[0002]超支化这一概念的首次提出是在1950年左右，但是超支化聚酯真正被人们所认识却是最近三四十年的事情。超支化聚酯具有高度支化的结构，而且具有高官能度以及对称的球型三维结构，并且其分子间不发生缠绕等结构优点，具有大量羟基活性端基，所以修饰和改性就会容易很多，通过改性和修饰其端基使得超支化聚酯在更多更广的领域里得到应用，例如在涂料中的应用，高分子膜材料中的应用，推进剂粘合剂中的应用以及在医药中的应用等。超超支化聚酯具有合成成本低，适合大规模工业生产等特点，使得近年来的关注度非常高。近年来随着理论研究的不断丰富，更多种类的超支化聚酯不断出现，而且在某些应用领域已经崭露头角。[0003]本发明涉及的脂肪族超支化聚酯的合成方法比较简单，也可采用一步法合成，同时所得聚酯无需进一步纯化，而且合成工艺简单易行，生产成本较低，适合大规模生产，使这类聚酯的工业化成为可能。发明内容[0004]本发明目的是提供一种低成本，易操作的脂肪族超支化聚酯的合成方法，并且合成的超支化聚酯分子链间不易发生缠绕、粘度低、具有大量羟基基团、易于改性等优势。[0005]本方法以脂肪族多元酸和多元醇为原料，在熔融状态且N2保护下进行反应，经过第一步反应得到第一代脂肪族超支化聚酯，第二步反应得到第二代脂肪族超支化聚酯，产物无需纯化处理，便可的得到最终产物端羟基的脂肪族超支化聚酯。[0006]以三羟甲基丙烷与2，2-二羟甲基丙酸为例，反应机理如下：[0007]第一步：3CN106431906A说明书2/3页[0008][0009]第二步：[0010][0011]本发明中所述的脂肪族多元酸为2，2-二羟甲基丙酸、乌头酸等；多元醇为三羟甲基丙烷、二乙二醇、甘油、季戊四醇等；催化剂为对甲苯磺酸、浓硫酸、辛酸亚锡等。[0012]本发明中第一步的多元醇与脂肪族多元酸第一步中的多元醇与多元酸的用量摩尔比为1∶3-4，第二步的多元醇与多元酸的用量摩尔比为1∶6-12；反应投料顺序分别为多元酸，多元醇，催化剂；催化剂投料顺序在多元酸与多元醇熔融以后；投料后，在四口瓶中通入N2，且N2的流速为5-20mL/min；反应温度140-150℃，升温速率为1-5℃/min；反应后期需要进行抽真空处理，且真空度为0.02-0.04MPa；反应熔融反应时间为0