端伯氨基聚醚的合成及应用

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1、端氨基聚醚的合成方法及应用姓名摘要：讨论了脂肪族端氨基聚醚的几种常用合成方法，介绍了端氨基聚醚在环氧树脂固化剂、聚氨酯工业及汽油清净分散剂领域的应用关键词：端氨基聚醚、催化胺化、应用SythesisandApplicationofAmine-TerminatedPolyethersAbstract:Severalcommonsyntheticmethodsforaliphaticamine-terminatedPolyethers(ATPEs)weredescribed.TheapplicationsofATPEsintheareaofcaringagents

2、forepoxyresins,polyurethaneindustryanddispersantdet-ergentforgasolinewereremarked.Keywords:amine-terminatedpolyether;catalyticamination;applications概述端氨基聚醚是一类分子主链为聚醚骨架，末端被氨基封端的聚氧化烯化合物。自从20世纪60年代Texaco化学公司率先完成端氨基聚醚的工业化生产以来，人们对该类型产品的合成方法及其应用进行了深入而广泛的研究。由于端氨基的反应活性，使其能与多种反应性基团作用；其应用日益广泛

3、，并且受到建筑、材料行业等领域的关注［1］。目前有关端氨基聚醚的合成方法，已有诸多文献报道，有些已用于工业化生产；对于端氨基聚醚的合成思路有以下二类：1）催化还原胺化法：将聚醚多元醇、氨、氢气和催化剂在一定的温度、压力下进行临氢催化还原胺化反应，使羟基转化成端氨基，这也是目前工业化生产的主要方法；2）离去基团法：其步骤是首先将聚醚多元醇与易离去基团（甲磺酰氯、苯甲酸基、对甲苯甲酰氯等）反应，在聚醚两端引入相应离去基团，然后进行胺化反应生成相应的聚醚胺［2］。端氨基聚醚主要应用于三个方面：一、环氧树脂的固化剂；使用端氨基聚醚固化的环氧树脂非常坚韧，也耐热冲击，因

4、此大量应用于环氧树脂工业生产；例如美国Huntsman公司的T/D系列的端氨基聚氧化丙烯醚产品（商品牌号是JEFFAMINE）。二、聚氨酯（聚脲）材料的合成原料；由端氨基聚醚制得的聚脲弹性体强度高、延伸率大、耐机械磨擦、耐化学腐蚀和耐老化，广泛应用于混凝土和金属结构表面的防水、防腐、耐磨涂层，以及其它构件的防护、装饰涂层，是一类高性能聚氨酯弹性体［3］。三、端氨基聚醚还可在发动机燃料油中用作抗混浊、抗沉淀添加剂。以脂肪族聚醚胺为代表（例端氨基聚氧丙烯醚）的端氨基聚醚应用前景更为广阔。1催化还原胺化法这种合成方法是将聚醚多元醇、氨、氢气和催化剂在一定的温度及压力

5、下进行的氨解反应，也是目前国外化工企业（Jefferson、Texaco和Huntsman）工业生产的主要方法。催化胺化的反应机理为：羟基脱氢生成羰基、羰基氨化并脱水变成烯亚胺、加氢还原；早在1971年，Jefferson化学公司的L.Yeakey，Austin等［4］人成功研究出合成三度官能团（T系列）的端伯氨基聚氧化丙烯醚工艺技术，并进行了工业化生产。；x、y、z为整数，通过选用不同x、y、z的聚醚多元醇，便可以获得相应分子量的端氨基聚醚。催化还原胺化法制备聚醚胺反应可以在间歇式或连续型高压反应釜中进行。通常控制反应温度150-275℃、压力500-500

6、0psig；常用催化剂为金属负载型催化剂，在反应之前先用氢气对其进行还原。催化还原胺化法一般选用具有脱氢-加氢功能的金属催化剂［5］，并且催化剂的制备方法和操作步骤对反应的转化率和选择性有很大的影响，常用的制备步骤是：首先用沉淀法、浸渍沉淀法或浸渍法使所需活性组分的易溶盐（一般为硝酸盐）负载于载体上，然后置于烘箱110℃左右干燥数小时，再放入马弗炉于400-450℃焙烧，自然降温后即得到含金属氧化物组分的催化剂前驱体（即活性组分前驱体），最后经氢气还原即得所需催化剂［6-7］。常用催化剂金属组分如表1所示：表1常用催化剂组分文献名称催化剂组分US3654370

7、x(Ni)占60%-85%、x(Cu)占14%-37%、x(Gr)占1%-5%US4766245ω(Ni)占60%-75%、ω(Al)占25%-40%US5003107ω(Ni)占70%-75%、ω(Cu)占20%-25%、ω(Gr)占0.5%-5%、ω(Mo)占1%-5%US2005027141A1ω(Ru)/γ-Al2O30.5%-20%（金属占载体的质量百分数）采用催化还原胺化法合成端氨基聚醚优点是此工艺路线的转化率高和选择性好、原料利用率高、对环境污染小，并且合成产物易分离纯化，端氨基聚醚的纯度高(伯胺含量>95%)。是一个绿色合成工艺。2离去基团法2

8、.1光气法早在1959年，Simons