端氨基聚醚的合成及应用
端氨基聚醚的合成方法及其应用
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重点介绍了芳香族和脂肪族ATPE的几种典型的合成方法,对它们各自的特点作了简要介绍。
简单叙述了反应注射成型及喷涂弹性体领域的几个发展阶段及其ATPE的应用情况,以及国内ATPE的研究和应用情况。
关键词:端氨基聚醚;聚脲;聚氨酯;弹性体;反应注射成型;喷涂成型,并且两者的应用领域又密切相连,因此人们习惯上把含有部分聚脲结构的聚氨酯,甚至是全部含有聚脲结构的聚合物归类于聚氨酯化学领域。
2 ATPE的合成方法ATPE的合成方法,见诸报道的已有很多,用于1 概述端氨基聚醚(Amine2TP,ATPE)化合物。
,能与,因此,近年来ATPE主要用作聚氨酯(聚脲)材料的合成原料和环氧树脂的交联剂。
除此之外,ATPE还可在发动机燃料油中用作抗混浊、抗沉淀添加剂。
根据端胺基相连烃基结构的不同,ATPE可分为芳香族和脂肪族两类;根据氨基基团中氢原子被取代的个数,又分为伯胺基、仲胺基ATPE。
以叔胺基为端基的聚醚没有反应活性,某些低分子量产物只能用作溶剂。
另外,如果聚酯的分子链段末端被氨基封端,则称为端氨基聚酯。
端氨基聚醚应用于聚氨酯(聚脲)材料,基于两个主要优点:(1)氨基化合物与异氰酸酯反应速度比羟基快,可缩短反应时间。
(2)由氨基与异氰酸酯反应生成的脲基,在相邻的双氢键(bifurcatedhy2drogenbond)作用下,其极性要比羟基与异氰酸酯基反应所形成的氨基甲酸酯基强得多。
端氨基聚醚
端氨基聚醚(Amine-Terminated Polyethers ,缩写为ATPEs) 的合成研究始于20 世纪50 年代,由美国Texaco 公司率先完成工业化生产,并于20 世纪60年代开始销售系列端氨基聚醚类固化剂,商品牌号为Jeffamine 。
直到1981 年该公司发现可将高分子量聚醚多胺替代第二代RIM 体系配方中的聚醚多元醇部分,产生了在聚合过程中仅形成脲键的新一代RIM体系,即聚脲RIM体系,并在20 世纪80 年代中期成功开发出了喷涂聚脲弹性体技术( SprayPolyurea Elastomer ,缩写为SPUA) ,这时端氨基聚醚的开发才引起了较多的关注。
此后多家公司相继完成了端氨基聚醚的工业化生产。
比较目前各种端氨基聚醚类产品,可以看出端氨基聚醚是一类具有柔软的聚醚骨架,末端以氨基或胺基(一般为含有活泼氢的仲胺基、伯胺基或多胺基基团) 封端的化合物,结构变化包括聚氧乙烯二胺、聚氧丙烯二胺、聚氧乙烯/ 氧丙稀二胺、聚氧丙烯三胺和聚四甲撑醚二胺等的变化;且多是以相应的聚醚多元醇为原料,通过对末端羟基进行化学处理而得到的,因此在许多文献中也称之为聚醚多胺(Polyether Polyamine) 。
另外,按照分子链是否含有芳香基团,又可将其分为芳香族端氨基聚醚和脂肪族端氨基聚醚,一般来说脂肪族的较芳香族的活性高、粘度低。
由于端氨基聚醚的合成过程中不改变分子的主链,只发生末端官能团的改换,所以从结构上看,除了末端官能团外,端氨基聚醚与相应的端羟基聚醚并无差异,两者的性质也基本相似。
例如都可以用作环氧树脂固化剂、润滑油添加剂、聚氨酯/ 脲材料的合成原料等。
但是正是由于末端官能团的改换使得端氨基聚醚的反应活性得到了相当大的提高,尤其是在聚氨酯工业中,目前的报道表明,端氨基聚醚同异氰酸酯的反应极为迅速,已使聚氨酯反应注射成型(RIM) 体系的循环周期缩短为1～115 min ,并且无须使用催化剂,而聚醚多元醇聚氨酯的RIM 体系需要使用大量催化剂才能使循环周期缩短;另外端氨基聚醚在固化反应中同异氰酸酯形成脲基(-NHCONH-) 代替了聚醚聚氨酯中的氨基甲酸酯基(-NHCOO-) ,所以不会降低甚至会提高胶粘剂的性能。
端氨基聚醚生产工艺
端氨基聚醚生产工艺
端氨基聚醚（Polyetheramine）是一种重要的化工原料，是指以多元醇和环氧丙烷作
为原料，通过环氧化反应、开环聚合反应等多步反应得到的不同分子量、不同官能团的聚
醚胺。
端氨基聚醚因其特殊的分子结构和优异的性能，在化工领域有广泛的应用，被广泛
应用于涂料、胶粘剂、树脂、胶体、塑料等领域。
端氨基聚醚的生产工艺是多种反应组装的复合体系。
主要包括以下步骤：
1. 多元醇制备：以聚酯、聚醚等多元醇为原料，通过開环聚合反应，得到一系列不
同醇值和分子量的多元醇原料。
多元醇的醇值和分子量对最终端氨基聚醚的性能有着极大
的影响。
2. 环氧化：将多元醇在氧气气氛下通过环氧化反应得到环氧化物。
环氧化反应的反
应条件和催化剂的使用对环氧值的控制具有重要作用。
3. 开环聚合反应：将环氧化物与胺基化合物在适宜的反应条件下进行开环聚合反应。
胺基化合物通常为脂肪胺、芳香胺等，与环氧化物发生聚合反应后，形成了具有胺基官能
团的聚醚胺。
开环聚合反应的反应条件对产品的分子量和分子分布有重要影响。
4. 脱水反应：将得到的聚醚胺在适宜的反应条件下进行脱水反应，得到目标端氨基
聚醚产品。
脱水反应的反应条件对产品的终点羟基数和纯度有着决定性的影响。
端氨基聚醚生产过程中的关键是保证反应的可重复性和批间一致性。
为了达到这个目标，需要严格控制反应条件、用量和催化剂等因素。
同时，应用现代化的自动化生产工艺，进行严密的质量检测和质量控制，确保产品的稳定性和一致性。
一种芳香族端氨基聚醚的合成方法
在 工 业 裂 解 炉 的生 产 操 作 过 程 中 ，稀 释 比影
乙烯 、丙烯和丁二烯收率 的影响较大 ，Ｃ Ｏ Ｔ 是工业 裂解 炉 的产物 收率 、产量 、运行周 期 和能耗 的重要 影响因素之一。 ４ ） 在工业裂解炉的生产操作优化过程 中，在 保证裂解炉各大组炉管的进料量和稀释 比分布均匀 的前提下 ，选择合适的Ｃ Ｏ Ｔ 是提高乙烯 、丙烯和丁 二 烯收率 的关 键 。
烯 的收率不会因此而得到显著提高 ，反而使裂解炉 能耗 和裂解 产物 中一 氧化 碳 的含 量 提高 ，从 而增加
了企业 的生 产成本 。 ３ ． ３ ＣｏＴ的影响
在 工 业 裂 解 炉 的 生 产 操作 过 程 中 ，Ｃ ＯＴ 是 影
响乙烯 、丙烯和丁二烯收率的关键因素 ，也是影响
键所在 。
４ 结论
１ ） 在 稀 释 比和ＣＯ Ｔ 不 变 的 条件 下 ，进料 量 对 乙烯 、丙烯和丁二烯收率 的影响较小 ， 但它是工业
但它影响裂解炉的乙烯 、丙烯和丁二烯的产量 ，从 而直接 影 响 乙烯 装置 的经 济效 益 。在工业 裂解 炉 的 操作优化过程中，首先要根据乙烯装置的实际状况 和市场对裂解产品的需求 ，选择合适的进料量 ，并
［ １ ］ 谢 国学 ． 从 乙烯 原料 油 的平 衡论 裂解 炉的优 化操作 与配 置 ［ Ｊ ］ ． 石化技术 ，１ ９ ９ ９ ，６ （ １ ） ：１ — ６ ． ［ ２］ 路 明，武兴彬 ． 大庆石化分公 司乙烯 装置裂解原料与裂解方 案优化 ［ Ｊ ］ ． 炼油与化工 ，２ ０ ０ ５ ，１ ６ （ ４ ） ：１ — ４ ． ［ ３ ］ 沈本贤 ，刘纪 昌． 吸附富集 的石脑油 中正构烷烃裂解制烯烃 经济效益分析 ［ Ｊ ］ ． 当代石油化工 ，２ ０ ０ ７ ，１ ５ （ １ ０ ） ：２ ６ — ２ ９ ． ［ ４ ］ 尚丰 田，耿 志强． 基于Ｇ Ａ — Ｒ Ｂ Ｆ 网络 的乙烯 裂解炉在线操作 优化 ［ Ｊ ］ ． 计 算机与应用化学 ，２ ０ ０ ９ ， ２ ６ （ ８ ） ：１ ０ ０ ３ —１ ０ ０ ７ ． ［ ５ ］ 杨尔辅 ，胡益锋 ，周强 ，等 ． 乙烯生产 过程建模及控制和优 化技术 综述 ［ Ｊ ］ ． 石 油化工 自动化 ，２ ０ ０ ２ （ ２ ） ：ｌ 一５ ． ［ ６ ］ 何坤 ，吴德荣 ，马紫锋 ． 优化 裂解Ｈ Ｖ Ｇ Ｏ 分 子反应动力学模 型参数 ［ Ｊ ］ ． 乙烯工业 ， ２ ０ ０ ６ ，１ ８ （ ２ ） ：１ ５ —１ ８ ． ［ ７］ Ｇ ｕ ｂ ｉ ｔ ｏ ｓ ｏ Ｆ ，Ｐ ｉ ｎ ｔ ｏ Ｊ Ｍ． Ａ Ｐ ｌ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｆ 编辑
端氨基聚醚应用
·1 ·
·专题综述·
端氨基聚醚的合成方法及其应用
郁维铭
(江苏省化工研究所 南京 210024)
摘 要 : 首先论述了端氨基聚醚 (ATPE) 与多异氰酸酯的反应特性 ,以及制成的聚脲结构的性能特 征 。重点介绍了芳香族和脂肪族 ATPE 的几种典型的合成方法 ,对它们各自的特点作了简要介绍 。 简单叙述了反应注射成型及喷涂弹性体领域的几个发展阶段及其 ATPE 的应用情况 ,以及国内 ATPE 的研究和应用情况 。 关键词 : 端氨基聚醚 ;聚脲 ;聚氨酯 ;弹性体 ;反应注射成型 ;喷涂成型
新典化学材料（上海）有限公司
新典化学材料（上海）有限公司
第 1 期 郁维铭·端氨基聚醚的合成方法及其应用 · 3 ·
气反应 ,在聚醚两端引入氯甲酸酯基团 :
- HCl
HO OH + 2 COCl2
ClCOO OCOCl
然后用二元胺与聚醚氯甲酸酯进行反应 。胺基
1 概述
端氨 基 聚 醚 ( Amine2Terminated Polyether , 简 称 ATPE) 是一类由伯胺基或仲胺基封端的聚氧化烯烃 化合物 。由于大分子链的端氨基含有活泼氢 ,能与 异氰酸酯基团和环氧基团等反应 , 因此 , 近年来 ATPE 主要用作聚氨酯 (聚脲) 材料的合成原料和环 氧树脂的交联剂 。除此之外 ,ATPE 还可在发动机燃 料油中用作抗混浊 、抗沉淀添加剂 。
基 ,能有效地进行定量反应 。在这里 , TBAA 不是直 广 。如果选择象 22乙基戊二胺这样的无位阻作用的
接与多元醇进行亲核取代反应 ,而是先通过消去2加 脂肪族二元胺作胺化剂 ,所得到的 ATPE 的活性可
成反应生成一个乙酰乙基酮中间体 ,再由这个中间 体与聚醚多元醇反应 ,得到封端产物 :
水解法制备端氨基聚醚及其性能表征
水解法制备端氨基聚醚及其性能表征刘博孙海涛刘涛摘要：简要介绍端氨基聚醚以及其应用的主要范围，概括其主要的生产工艺。
详细介绍水解法制备芳香族端氨基聚醚和其在弹性体等方面的应用表征，并对其应用前景做简要的分析。
关键词：聚氨酯、端氨基聚醚、水解法、聚氨酯弹性体；The preparation of amine-terminated polyether by hydrolysis method and its characterizationsLiu Bo Sun Hai tao Liu TaoAbstract: This paper briefly introduces Amine-Terminated Polyether as well as its application and main production process. The paper also detailed describes the preparation of Aromatic Amine-Terminated Polyether by hydrolysis-method and its application characterizations on elastomers, analyzes its application prospect.Key words: polyurethane, amine-terminated polyether, hydrolysis, elastomer前言：端氨基聚醚（amine terminated polyether）是一类伯氨基或仲氨基封端的环氧化物，该产品主要应用于表面活性剂、矿物油添加剂、聚氨酯合成材料及环氧树脂的交联剂。
在现阶段，端氨基聚醚最主要的应用领域便是反应注塑成型技术（RIM）和喷涂聚脲弹性体技术（SPUA）。
端氨基聚醚的开发始于20世纪70年代，由美国的Texaco（今Huntsman）公司在世界上最先获得了端氨基聚醚的专利生产权，（商品牌号为Jeffamine），当时主要是用作环氧树脂的增韧固化剂。
新型端氨基聚醚的合成
新型端氨基聚醚的合成
新型端氨基聚醚是由多聚羟基物和有机保护基构成的高分子材料，具有良好的
耐热性、耐酸碱性和腐蚀性，并具有表面活性性和生物活性性，可以用于各种表面处理工程中。
新型端氨基聚醚的合成通常采用分子量高、热稳定性好的聚醚基，以苯甲醇、IBMO和PEG为原料，采用高效液相聚合工艺，充分利用其中的反应体系，采用合成和蒸馏的方法，生产高活性表面质量的新型端氨基聚醚。
新型端氨基聚醚在表面处理上具有重要作用。
它可以使涂敷物质在表面形成均匀、平滑、灌浆均匀和光滑的表面，提升涂敷物的耐热性、耐湿性和抗腐蚀性能，大幅提高表面处理消费品的性能和使用寿命。
此外，它还可以作为乳化剂、稳定剂、选择性颜料染色剂、柔软剂等多种合成应用，从而解决这些合成中的技术难题。
从上述可以看出，新型端氨基聚醚合成具有重要的研究价值和实用价值，可以
应用于表面处理、合成以及多种工业制程中，不仅使其研发成为可能，而且为消费品提供了无限的可能性。
未来，新型端氨基聚醚的研究和发展将给消费品的表面处理带来更多的机遇和发展机遇，使消费品的内在品质更加优良。
端伯氨基氧化丙烯聚醚的合成与应用进展
且分析 了两大类合 成 方法 的优缺 点 。
与应用进展
颜吉校 ｆ 浙江皇马化工集 团有限公司， 浙江 上虞 ３２６） １３３
要 ：介 绍 了一 种 端伯氨 基 聚 醚的合 成 方法 ，对各种 合 成方 法的特 点作 了简要 的介 绍 ， 并
关键 词 ： 端氨 基 聚醚 ； 合成 ； 胺化
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２０ 年第 ３ 卷第 １ ０７ ８ 期
卤化磷 、 五氯化磷及三氯氧磷等。
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《浙 江 化 工 》
表 １ 几类金属催化剂的 比较
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一１ 一 ３
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该方法在第一步氯甲酸酯 的形成过程中 ， 存在
羟基与氯的亲核取代副反应 ， 生成端氯代聚醚。此 端氯代聚醚也可与氨反应 ， 得到氨基封端聚醚。
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相转移催化作用 ， 络合多种金属离子 ， 能 应用较冠 醚更为广泛。 尤其突出的特点是开链聚醚胺易制备 、 毒性低 、 催化能力强 ， 被人们认为是冠醚 的理想替
收稿 日期：０６ １— ３ ２０—００ 作者简介： 颜吉校（ ８￣， 。 １ １） 从事表面活性剂技术研究工作。 ９ 男
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１３ 卤化 法 ．
也可采用 卤素置换聚醚醇羟基后 。 进行胺化反 应制备聚醚。常用的卤化剂有氢卤酸、 氯化亚砜 、 三
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