[发明专利]一种利用微波合成法制备超支化聚酰胺酯树脂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备超支化聚酰胺酯方法,特别是利用微波合成法制备超支化聚酰胺酯树酯的方法。

背景技术

目前，可以用商品化原料单体来制备超支化聚酰胺酯的最成熟工艺，主要有传统的溶液法与常规的热熔融缩聚法。

中国专利“02145101.X”（超支化聚酰胺酯及其制备方法）公开的超支化聚酰胺酯制备方法，是溶液法合成超支化聚酰胺酯的典型代表。其主要特点是：在非质子溶剂中，让原料单体于低温下先反应生成AB_x（x≥2）型中间单体，然后在高温、减压的条件下让AB_x型中间单体缩聚成聚合物。此法，使用有机溶剂、污染严重，分步操作、工艺复杂，反应时间长、转化率不高、合成效率低。

国际专利“WO 99/16810”(Condensation polymer containing hydroxyal- kyl- amide groups，1999) 公开的超支化聚酰胺酯制备方法，是热熔融缩聚法合成超支化聚酰胺酯的典型代表。热熔融缩聚法不需要溶剂、无污染，原料单体可混匀后直接投料、操作方便，可以克服溶液法的污染及工艺复杂等问题，但是，存在着耗能高、体系受热不均、产物分子量分布不稳定，反应时间长、转化率低、产品昂贵等不足。

发明内容

本发明的目的是针对已有技术的不足，提供一种制备超支化聚酰胺酯的微波合成方法。本发明方法具有无需有机溶剂、受热均匀、反应速率大等特点，不仅较传统的溶液法绿色，而且可以克服常规热熔融法的耗能高、受热不均、反应速率慢等不足。若应用于工业生产，将有利于节省时间、节约成本，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术措施：将反应物单酐与多元醇胺，或羧基取代单酐与单醇胺，或多酐与单醇胺于装有减压-蒸馏装置的反应器内，混合均匀，形成混合反应物；将反应器置于微波加热的环境中，采用功率为5～500 W的微波加热0.5～90 min，使混合反应物熔融并发生共缩聚反应，同时进行减压蒸馏馏出副产物水；冷却，得超支化聚酰胺酯树脂。

所说的单酐是指丁二酸酐、顺丁烯二酸酐、辛烯基丁二酸酐、戊二酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢苯酐、六氢苯酐、降冰片烯二酸酐、氯菌酸酐或1，8-萘二甲酸酐，或它们的烷基（小于20碳）取代物；

所说的羧基取代单酐是指偏苯三甲酸酐；

所说的多酐是指均苯四酸二酐、苝四（甲）酸二酐、二苯砜-3，3`，4，4`-四羧酸二酐或萘四甲酸酐，或它们的羧基取代物。 

所说的单醇胺是指乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、戊醇胺、己醇胺、异丙醇胺、N-氨乙基乙醇胺、杂环醇胺或芳香醇胺；

所说的多元醇胺是指二乙醇胺、二异丙醇胺、二羟基氨基丙烷、三羟基氨基甲烷、单氨基（－NH₂）杂环多元醇胺、芳香多元醇胺、单亚氨基（－NH－）杂环多元醇胺或芳香多元醇胺。

反应物中单酐与多元醇胺的摩尔比为1：1～2；

反应物中羧基取代单酐与单醇胺的摩尔比为1～2：1；

反应物中多酐与单醇胺的摩尔比为1～2：1。

将反应器置于微波加热的环境中进行加热时，如果反应物含有碳-碳双键，须预先采用惰性气体保护。

所说的减压是指体系的真空度在0.0～0.096 MPa内的任一值。

具体实施方式

以下通过具体的实施例对本发明作更详细说明或描述，而不是对本发明进行限制。

实施例1

以顺丁烯二酸酐和二乙醇胺为反应物制备超支化聚酰胺酯树脂。

取0.100 mol 9.806 g 的顺丁烯二酸酐与0.105 mol 11.040 g 的二乙醇胺于装有减压-蒸馏装置的三口瓶中，机械搅拌混合均匀，形成混合反应物；往体系通入氮气保护；将三口瓶置于微波加热的环境中，采用功率为100 W的微波加热65 min，使混合反应物熔融并发生共缩聚反应，同时进行减压（真空度为0.085 MPa）蒸馏馏出副产物水；冷却，得产率为96.9 %的黄色玻璃状的超支化聚酰胺酯树脂。

超支化聚酰胺酯树脂表征数据如下：

＝ 2846 g/mol (GPC法，水作溶剂，聚乙烯醇作标准物)

FT-IR (KBr,cm^-1):3415,1732,1680,1648,1460,1213,1165，1054。