一种多羟基支化聚醚胺及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于聚醚胺技术领域，具体涉及一种多羟基支化聚醚胺及其制备方法和应用，提供了一种结构简单且便于工业生产快速合成的多羟基支化聚醚胺，并可作为玻璃加工用水基切削液的润滑添加剂，有助于提高玻璃加工用金刚石工具的使用寿命，具有显著的实质性特点。具有显著的实质性特点。具有显著的实质性特点。

【技术实现步骤摘要】
一种多羟基支化聚醚胺及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及聚醚胺
，具体而言，涉及一种多羟基支化聚醚胺及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚醚胺是一类含有非极性聚醚基团和极性胺基结构的高分子化合物，根据其结构的不同可分为三种：(1)线性聚醚胺，主链为聚醚，末端为胺基；(2)支化型聚醚胺，主链为聚醚段与胺基相间；(3)侧链胺基型聚醚胺，其主链为聚醚，侧链含有胺基。不同结构的聚醚胺合成方法不同，用途不同。
[0003]聚醚胺及其合成方法有多种，专利CN106432708A介绍了一种多支化聚醚胺及其制备方法，具体如下：(1)采用丙三醇、二醇类化合物、水和酸性催化剂进行反应，得到中间产物；(2)采用中间产物、氯代环氧化物、碱性化合物和有机胺反应得到多支化聚醚胺。该多支化聚醚胺具有较好的页岩抑制性、黏土水化分散性和良好的润滑性，可应用于钻井液中，适用于要求较高的强水敏性泥页岩、含泥岩等易坍塌地层及页岩气水平井钻井施工。专利CN106397766A公开了一合成超支化聚醚胺及其方法，具体合成方法如下：将1,8
‑
对孟二胺溶于有机溶剂，在氮气保护下，向反应液中滴加双环氧封端聚醚溶液进行反应，反应充分后进行减压蒸馏除去有机溶剂，经沉降溶剂沉降，得到的白色膏状物，经真空干燥，即为超支化聚醚胺，进一步改性后得到超支化聚醚胺水凝胶。
[0004]以上专利所涉及支化和超支化聚醚胺的合成需使用催化剂进行多步反应；或使用有机溶剂，反应结束后通过蒸馏除去有机溶剂。反应条件复杂，要求苛刻，反应后处理步骤繁琐，增加了设备和生产成本，不利于工业化。
[0005]另一方面，水溶性的聚醚胺有望应用于玻璃切削液的润滑添加剂领域。
[0006]具体地，玻璃属于硬脆非金属材料，通常采用表面镶有金刚石的刀具、磨头进行玻璃制品的切削、磨削加工。加工过程中，在加工区域会形成大量玻璃微粉和热量，这些对加工精度与效率都会产生不利影响，因而需要通过喷射玻璃切削液吸收热量并带走玻璃粉。然而玻璃粉往往颗粒细小，在切削液中不易沉降，而沉降不及时会产生玻璃粉随切削液再次循环至加工区域并对待加工玻璃产生二次损伤的问题，这对手机触摸屏玻璃和光学镜头玻璃是巨大的损害。由此可见，此类玻璃加工过程中使用的切削液必须具有良好的沉降性，并兼具低泡性和润滑性，而且从机床设备与金属部件的防护方面考虑，玻璃切削液也需要一定的防锈性能。当前市场上常见的玻璃切削液在高转速、高进给速率的加工条件下，加工精度、效率与良品率无法同时满足上述玻璃的加工工艺要求。
[0007]而随着企业环保意识与职业健康风险防范意识的逐渐增强，对玻璃切削液安全性与环保要求愈加严格。现有玻璃切削液大多使用季铵盐阳离子添加剂以改善沉降性能，如申请公布号为CN102102008A与CN103275803 A的专利产品，但绝大多数季铵盐均含有氯离子或溴离子等卤素离子，无法应用于要求无卤的场合。此外，季铵盐阳离子添加剂在静电力作用下吸附于呈电负性的生物体细胞表面，破坏细胞膜、使蛋白质变性，呈现杀菌性能，也
正是基于同样的作用机理其对人体皮肤与粘膜存在较大的刺激性，由于操作人员一般徒手作业、直接接触加工件与切削液，因此添加季铵盐阳离子添加剂的玻璃切削液无法满足环保与职业安全健康的要求。更有一些传统的玻璃切削液使用疑似致癌物亚硝酸盐，更加重了对操作人员健康的危害。有些切削液中存在的添加剂还会对环境造成伤害，比如授权公告号为CN103275803 A的专利中使用了含磷原料肌醇六磷酸酯作为清洁剂，这种添加剂易造成水体富营养化，不利于水环境的治理与保护。
[0008]因此，在专利号为CN106675751A，名称为“玻璃切削液”的专利文件中，公开了一种玻璃切削液，其包括的组分有：多元醇、水溶性润滑剂、羧酸盐防锈剂、沉降剂和消泡剂。另外在该专利文件的说明书第[0034]段中，提及到“水溶性润滑剂选自数均分子量为200～2000的聚乙二醇、数均分子量为500～3000的甘油聚氧乙烯醚或水溶性聚醚中的至少一种。水溶性润滑剂能够使润滑剂充分溶解到水溶剂中，并且保证玻璃切削液具有良好的润滑性能，避免玻璃切削过程中刀具对玻璃的损伤以及玻璃切屑、玻璃粉对玻璃的损伤。”而水溶性聚醚胺正属于水溶性聚醚中的一种。
[0009]综上所述，开发一种可合成工艺简单，后处理简单的新型水溶性聚醚胺具有重要的研究意义和应用价值。

技术实现思路

[0010]为了解决现有支化和超支化聚醚胺的合成反应条件复杂，要求苛刻，反应后处理步骤繁琐，不利于工业化的问题，以便快速稳定地制备水溶性聚醚胺，提供一种多羟基支化聚醚胺及其制备方法。
[0011]本专利技术的另一目的在于提供上述多羟基支化聚醚胺在玻璃加工用水基切削液中的应用。
[0012]本专利技术第一方面提供一种多羟基支化聚醚胺，其结构式为：
[0013][0014]其中，n为5
‑
30的整数。
[0015]优选地，所述n为10～20的整数。
[0016]本专利技术第二方面提供上述多羟基支化聚醚胺的制备方法，包括以下步骤：
[0017]将水加入回流反应容器中；
[0018]将羟乙基乙二胺加入回流反应容器中与水混合；
[0019]往羟乙基乙二胺和水的混合液中缓慢滴加乙二醇二缩水甘油醚；
[0020]维持反应条件制得多羟基支化聚醚胺水溶液。
[0021]进一步地，所述羟乙基乙二胺和乙二醇二缩水甘油醚的摩尔比为1～3:1。
[0022]进一步地，所述水的质量分数为30～50％。
[0023]进一步地，所述反应的温度为70～100℃，反应的时间为2～4h。
[0024]进一步地，还包括将制得的多羟基支化聚醚胺水溶液干燥除水。
[0025]本专利技术第三方面提供上述多羟基支化聚醚胺作为润滑添加剂在制备玻璃加工用水基切削液中的应用。
[0026]本专利技术的优点在于：
[0027]本专利技术提供的多羟基支化聚醚胺水溶性好，具有润滑性，可作为润滑剂使用；且可以以水作为溶剂在无催化剂条件下合成得到，操作及反应条件简单；且由于无需使用有机溶剂进而避免繁琐的后处理步骤，利于工业化推广应用。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为实施例1的多羟基支化聚醚胺的红外光谱图；
[0030]图2为实施例2的多羟基支化聚醚胺的红外光谱图；
[0031]图3为实施例3的多羟基支化聚醚胺的红外光谱图。
具体实施方式
[0032]为了解决现有支化和超支化聚醚胺的合成反应条件复杂，要求苛刻，反应后处理步骤繁琐，不利于工业化的问题，以便快速稳定地制备聚醚胺，进而有效地将聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多羟基支化聚醚胺，其特征在于，其结构式为：其中，n为5
‑
30的整数。2.一种如权利要求1所述的多羟基支化聚醚胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将水加入回流反应容器中；将羟乙基乙二胺加入回流反应容器中与水混合；往羟乙基乙二胺和水的混合液中缓慢滴加乙二醇二缩水甘油醚；维持反应条件制得多羟基支化聚醚胺水溶液。3.根据权利要求2所述的多羟基支化聚醚胺的制备方法，其特征在于，所述羟乙基乙二胺和乙二醇二缩水甘油醚的摩尔比为1～3:1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨改霞，谢武，王先行，何佳正，
申请(专利权)人：广州天润新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：