一种阳离子型荧光水性聚氨酯的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种阳离子型荧光水性聚氨酯的制备方法，通过荧光剂与二异氰酸酯反应，合成和改性水性聚氨酯基荧光材料，制备的荧光型水性聚氨酯具有长期贮存稳定性高，可以应用于多种领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于本专利技术设及高分子材料加工领域，具体地，设及一种阳离子型巧光水 性聚氨醋的制备方法。
技术介绍
聚氨醋（PU)是指主链上含有大量氨基甲酸醋基团（-NHC00-)的高聚物聚氨基甲 酸醋（Polyurethane)的简称。因其表现出优异的物化性能，现已被广泛地应用于合成革、 人造革行业，是一种多功能聚合物材料。成为在社会经济发展中不可缺少的一类高分子材 料。 随着生态环境保护的呼声与压力与日俱增，人们的环保意识不断增强，一些发达 国家相继制定了相关消防法规W及溶剂法规，限制溶剂型聚氨醋的使用，运使得水性聚氨 醋材料的开发成为研究热点。水性聚氨醋由于其链段中亲水性基团的存在而能够分散在水 中，同时作为一种新型多功能环保材料，被广泛应用于涂料、胶粘剂、油墨、生物材料、建筑 材料、汽车、纺织等领域。近年来，水性聚氨醋由于其独特的性能，在一些特殊领域的应用吸 引了人们极大的关注。 由于潜在的光学应用潜力，研究者们持续开展了通过化学反应将小分子巧光基团 嵌入聚合物分子链中获得巧光性能的研究。因此，水性聚合物巧光剂合成的研究已逐渐成 为研究者们探索的主题，同时具有广发的应用前景。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述问题，本专利技术提供了一种合理的阳离子型巧光水性聚氨醋的 制备方法。通过巧光剂与二异氯酸醋反应，合成和改性水性聚氨醋基巧光材料，可广泛应用 于涂料、胶粘剂、油墨、生物材料、建筑材料、汽车、纺织等领域。 技术方案：本专利技术提供了一种阳离子型巧光水性聚氨醋的制备方法，包括W下步 骤：(1)将异佛尔酬二异氯酸醋（IPDI)、聚己二酸新戊二醇（PNGA)和甲基二乙醇胺 (MDEA)加热到70-100°C，加热揽拌1-化； 阳00引似将步骤（1)中的反应物冷却降溫到50-60°C; 做向步骤似中的反应物中加入7-氨基-4-S氣甲基香豆素，继续揽拌 3〇-60min； (4)向步骤（3)中的反应物中加入乙酸，继续揽拌20-40min; W11] 妨将步骤（4)中的反应物冷却降溫到15-25°C; 阳01引（6)向步骤（5)中加入去离子水揽拌分散乳化5-15min; (7)旋转蒸发1-化，获得产品。 本专利技术阳离子型巧光水性聚氨醋的制备方法制备的阳离子型巧光水性聚氨醋，将 香豆素衍生物巧光基团7-氨基-4-S氣甲基香豆素（AFC)通过共价键引入聚氨醋链，制备 巧光型水性聚氨醋（WPU-AFC)。其中AFC中含有氣原子电负性高，原子半径小，C-F键极短， 氣碳化合物具有极高稳定性与较低的表面能，使阳离子型巧光水性聚氨醋也产生很低的表 面能，性能优良。此外，阳离子型聚氨醋亲水性也更好。 进一步，上述的阳离子型巧光水性聚氨醋的制备方法，所述步骤（1)中异佛尔酬 二异氯酸醋、聚己二酸新戊二醇和甲基二乙醇胺的摩尔质量比为1 :〇. 3-0. 5 :0. 15-0. 45。 进一步，上述的阳离子型巧光水性聚氨醋的制备方法，所述步骤（3)中异佛尔酬 二异氯酸醋和7-氨基-4-S氣甲基香豆素的摩尔质量比为1 :0. 1-0. 2。 进一步，上述的阳离子型巧光水性聚氨醋的制备方法，所述步骤（4)中甲基二乙 醇胺与乙酸的摩尔质量比为1:1-1. 5。 作为本专利技术的一种改进，上述的阳离子型巧光水性聚氨醋的制备方法，其特征在 于：所述步骤（1)中充入氮气。氮气作为一种惰性保护气体，可W有效提高整个反应的安全 性。 进一步，上述的阳离子型巧光水性聚氨醋的制备方法，所述步骤（2)中加入有机 锡催化剂，所述有机锡催化剂按重量计，占总重量的0. 01-0. 05%。通过加入有机锡催化剂， 能够有效提高反应速率，提高反应效率，此外有机锡催化剂在高溫不会失效，使反应能够稳 定进行。 进一步，上述的阳离子型巧光水性聚氨醋的制备方法，所述步骤（3)中加入丙酬， 所述丙酬按重量计，占总重量的0. 01-0. 05%。通过加入丙酬，可W有效稀释体系的粘度。 进一步，上述的阳离子型巧光水性聚氨醋的制备方法，所述步骤巧）中的的反应 物中揽拌速度大于2000r/min。通过高速揽拌，使分散乳化均匀。 进一步，上述的阳离子型巧光水性聚氨醋的制备方法，所述聚己二酸新戊二醇在 使用前在60°C下真空干燥12-2地。聚己二酸新戊二醇试剂中可能含有少量的水份，通过真 空干燥，例如在干燥箱中放入五氧化二憐，可W有效除去少量的水份。水份的存在会影响其 与IPDI和MDEA的聚合反应，导致聚合速度过快，影响产品质量。 进一步，上述的阳离子型巧光水性聚氨醋的制备方法，所述乙酸使用前在41分 子筛中干燥24-4化。乙酸中和时，聚合体遇水后会放热，影响反应稳定性。采用分子筛进行 干燥，速度快，分子筛均匀，实现深度干燥，品质好。 有益效果：本专利技术提供了一种合理的阳离子型巧光水性聚氨醋的制备方法，其方 法合理。此外，本专利技术制得的阳离子型巧光水性聚氨醋在水相和胶膜中依然具有较强的双 光子效应和光致发光效应，因此该专利技术可W在防伪标识，交通标志，生物显影，生物检测，药 物示踪，化学检测，巧光油墨，巧光涂料等方面得到应用，有非常广阔的市场前景。【附图说明】图1为本专利技术所述的阳离子型巧光水性聚氨醋的制备方法的合成路线图； 图2为本专利技术所述香豆素衍生物巧光基团7-氨基-4-S氣甲基香豆素和巧光型 水性聚氨醋的红外光谱图； 图3为本专利技术所述香豆素衍生物巧光基团7-氨基-4-S氣甲基香豆素和巧光型 水性聚氨醋的紫外光谱图； 图4为本专利技术所述香豆素衍生物巧光基团7-氨基-4-S氣甲基香豆素和巧光型 水性聚氨醋的TG曲线图； 图5为本专利技术所述香豆素衍生物巧光基团7-氨基-4-S氣甲基香豆素和巧光型 水性聚氨醋的DTG曲线图； 图6为本专利技术所述浓度为1.0X104mol/L巧光型水性聚氨醋a。x=371nm)和香 豆素衍生物巧光基团7-氨基-4-S氣甲基香豆素（Am= 366nm)的巧光光谱图； 图7本专利技术所述浓度为1.OX10 4mol/L香豆素衍生物巧光基团7-氨基-4-S氣 甲基香豆素在丙酬、乙酸、丙締酸及甲基丙締酸中的巧光强度（Am= 366nm)图； 图8为本专利技术所述不同香豆素衍生物巧光基团7-氨基-4-S氣甲基香豆素含量 的巧光型水性聚氨醋和香豆素衍生物巧光基团7-氨基-4-S氣甲基香豆素的巧光强度 图； 图9为本专利技术所述不同溫度下巧光型水性聚氨醋的巧光强度图。【具体实施方式】 下面将通过几个具体实施例，进一步阐明本专利技术，运些实施例只是为了说明问题， 并不是一种限制。 本专利技术所述的一种阳离子型巧光水性聚氨醋的制备方法的合成路线如图1所示。 阳〇36] 实施例1 一种阳离子型巧光水性聚氨醋的制备方法，在制备之前，所述聚己二酸新戊二醇 在使用前在60°C下真空干燥12h。所述乙酸使用前在4A分子筛中干燥24h。 制备时，取装有回流冷凝管、机械揽拌棒、溫度计和氮气入口的250mL口烧瓶，按 照W下步骤进行制备： (1)充入氮气，在氮气保护下加入计量的将异佛尔酬二异氯酸醋、聚己二酸新戊 二醇和甲基二乙醇胺，将混合物加热到70°C，滴加辛酸亚锡作为催化剂，加热揽拌Ih;其中 所述的异佛尔酬二异氯酸醋、聚己二酸新戊二醇和甲基二乙醇胺的摩尔质量比为1 :〇. 3 : 0. 15 ;有机锡催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阳离子型荧光水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸新戊二醇和甲基二乙醇胺加热到70‑100℃，加热搅拌1‑2h；（2）将步骤（1）中的反应物冷却降温到50‑60℃；（3）向步骤（2）中的反应物中加入7‑氨基‑4‑三氟甲基香豆素，继续搅拌30‑60min；（4）向步骤（3）中的反应物中加入乙酸，继续搅拌20‑40min；（5）将步骤（4）中的反应物冷却降温到15‑25℃；（6）向步骤（5）中的反应物中加入去离子水搅拌分散乳化5‑15min；（7）旋转蒸发1‑2h，获得产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾红圣，
申请(专利权)人：苏州健雄职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32