[发明专利]一种嵌段聚氨酯聚合物、其聚合物改性膨润土掺合料及其制备和应用

权利要求书

1.一种嵌段聚氨酯聚合物，其特征在于所述嵌段聚氨酯聚合物由阳离子链段A、疏水链段B两类单元交替构成结构序列，且链段的两端为相同的单元类型，链段两端同为阳离子链段A；

所述阳离子链段A由羟基季铵残基、亚烃基和含有1～2个季铵残基的C2～C16的季铵盐残基组成，且所述阳离子链段A含有共4～12个季铵残基；所述阳离子链段A的两端为羟基季铵残基，亚烃基两端与羟基季铵残基或含有1～2个季铵残基的C2～C16的季铵盐残基交替连接；

所述羟基季铵残基为含有一个季铵残基和一个羟基残基的基团，羟基和季铵基相隔至少2个碳原子，且除此之外不含其它可参与异氰酸酯加成的含活性氢基团的C4～C10的羟基季铵残基；

所述亚烃基为C2～C6的亚烃基，其在主链段中的长度不低于2个碳原子；

所述含有1～2个季铵残基的C2～C16的季铵盐残基，不含其它可参与异氰酸酯加成的含活性氢基团；

所述疏水链段B，由异氰酸酯残基和聚烷基醚二醇残基组成；二者交替存在于链段中，且链段两端均为异氰酸酯残基；且所述疏水链段B的重均分子量在800～4000；

所述阳离子链段A和疏水链段B，满足单链段质量比1：1.6～4.0，总质量比为1:1.2～3.0。

2.根据权利要求1所述的嵌段聚氨酯聚合物，其特征在于，其重均分子量在4000～30000。

3.根据权利要求1所述的嵌段聚氨酯聚合物，其特征在于，所述羟基季铵残基的结构式如下：

其中R1，R2和X的结构使得该残基满足羟基和季铵基相隔至少2个碳原子，且除此之外不含其它可参与异氰酸酯加成的含活性氢基团的C4～C10的羟基季铵残基。

4.根据权利要求1所述的嵌段聚氨酯聚合物，其特征在于，含有1个季铵残基的C2～C16的季铵盐残基的结构式参见式2；含有2个季铵残基的C2～C16的季铵盐残基的结构式参见式3：

式中，R3～R8，Y使得以上两式满足前述的碳原子数和基团限制条件，同时，在化学上允许的前提下，R3～R4可以彼此相连构成环装结构，R5～R8也可以彼此相连并与Y组成环装结构。

5.根据权利要求1所述的嵌段聚氨酯聚合物，其特征在于，所述异氰酸酯残基，其结构如下：

式中，Z为C2-C20，且在水溶液中稳定的有机结构，同时，式中的两个氮原子至少相隔2个碳原子。

6.根据权利要求1所述的嵌段聚氨酯聚合物，其特征在于，所述聚烷基醚二醇残基的结构符合结构式9：

式中，R9为C2～C6的直链端亚烷基，R10为氢原子或甲基、乙基；且当R9为1,2-亚乙基时，R10只能为甲基或乙基；p1为4～40的数。

7.权利要求1-6中的任一项所述的嵌段聚氨酯聚合物的制备方法，其特征在于，由聚离子液体与聚氨酯预聚体缩合得到；

所述聚离子液体由二卤代烃与有机胺反应，经羟基叔胺封端剂封端得到；

所述二卤代烃，为C2～C6的含两个除氟以外的卤原子，且卤原子不在同一碳原子上的卤代烃；

所述有机胺，为C2～C10的一元有机仲胺，或C6～C16的二元有机叔胺；中间氨基至少相隔两个碳原子，且不含其它可参与异氰酸酯加成的含活性氢基团；

所述羟基叔胺封端剂，为含有一个可季铵化的叔胺基和一个羟基，羟基和叔胺基相隔至少2个碳原子，且除此之外不含其它可参与异氰酸酯加成的含活性氢基团的C4～C10的羟基胺；选自：N,N-二甲基乙醇胺，N,N-二乙基-4-羟基丁胺，N-羟乙基咪唑；

所述聚氨酯预聚体由聚醚二醇与异氰酸酯反应获得；

所述聚醚二醇，为可开环的氧杂有机环化合物聚合成的两端带羟基的疏水性大分子。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述二卤代烃选自1,2-二溴乙烷，1,4-二溴丁烷或1,4-二氯-2-丁烯。