[发明专利]一种多功能聚季铵盐及其制备方法

权利要求书

1.一种多功能聚季铵盐，其特征在于，其具有通式(A)或通式(B)所示结构：

其中所述通式(A)或通式(B)中的选自C₂～C₁₈的亚烃基，R₁选自H或CH₃，n选自2～2000的自然数，R₂选自其中m选自1～2000的自然数，R₃选自C₁～C₁₈的烃基。

2.依照权利要求1所述一种多功能聚季铵盐的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、侧链含聚醚链的聚季铵盐的制备

称取有机二胺和有机溶剂于反应釜中，控制反应釜内物料温度0～90℃，搅拌下向反应釜中加入丙烯酸酯，N₂保护下反应2～72小时，制得通式(D)，如反应式(1)所示；然后控制反应釜内物料温度0～60℃，在2～20小时内，连续向反应釜中连续加入氯甲基环氧乙烷，制得通式(E)，如反应式(2)所示；此后将反应釜内物料温度提高到70～90℃，继续反应2～24小时后，蒸馏去除反应釜中的有机溶剂，制得通式(F)或通式(G)所示结构的侧链含聚醚链的聚季铵盐，如反应式(3)和反应式(3’)所示：

其中所述通式(D)、通式(E)、通式(F)或通式(G)中的选自C₂～C₁₈的亚烃基，R₁选自H或CH₃，n选自2～2000的自然数，R₂选自其中m选自1～2000的自然数，R₃选自C₁～C₁₈的烃基；

所述有机二胺、丙烯酸酯和氯甲基环氧乙烷的用量摩尔比为1:1.8～2.2:2.0～2.5；

所述有机溶剂的用量是有机二胺、丙烯酸酯和氯甲基环氧乙烷用量质量总和的1-10倍；

步骤二、多功能聚季铵盐的制备

将步骤一制得的通式(F)或(G)聚季铵盐溶于溶剂中，配制成饱和溶液投入反应釜中，搅拌下控制反应釜中物料温度至0～25℃，加入质量为通式(F)和通式(G)聚季铵盐质量总和0.2～2倍的环氧氯丙烷，搅拌反应4～48小时后，旋蒸去除溶剂和过量的环氧氯丙烷，制得通式(A)或(B)所示结构的侧链含环氧基和聚醚链的多功能聚季铵盐，如反应式(4)或反应式(4’)所示：

其中所述通式(F)、通式(G)、通式(A)或通式(B)中的选自C₂～C₁₈的亚烃基，R₁选自H或CH₃，R₂选自n选自2～2000的自然数；其中m选自1～2000的自然数，R₃选自C₁～C₁₈烃基。

3.依照权利要求2所述的一种多功能聚季铵盐的制备方法，其特征在于所述有机二胺具有通式(C)所示结构：

其中所述通式(C)中的选自C₂～C₁₈的亚烃基。

4.依照权利要求2所述的一种多功能聚季铵盐的制备方法，其特征在于所述有机溶剂选自氯仿、四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中的一种或两种以上。

5.依照权利要求2所述的一种多功能聚季铵盐的制备方法，其特征在于所述丙烯酸酯具有通式(H)所示结构：

其中所述通式(H)中的R₁选自H或CH₃，R₂选自其中m选自1～2000的自然数，R₃选自C₁～C₁₈的烃基。

6.依照权利要求2所述的一种多功能聚季铵盐的制备方法，其特征在于溶剂选自水、环氧氯丙烷、氯仿、四氢呋喃、1,4-二氧六环、甲醇、乙醇、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中的一种或两种以上。