专利名称：一种弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种制备弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂的方法，特别是制备羟烷链取代三嗪类化合物，它们主要用作弹性体的配位交联协效剂，弹性体的阻燃协效剂， 药品、树枝状聚合物和超支化聚合物合成的引发核。
背景技术：
自从热塑性弹性体(TPE)在上世纪40年代被发现以来，人们已经开发出了四类热塑性弹性体，与传统的共价交联热固性弹性体不同的是它们都是由非共价键实现交联的， 包括氢键交联、范德华力交联、离子交联和配位交联。热塑性弹性体在加工过程中可实现连续快速加工工艺、边角余料和废旧料的直接回收利用，与热固性弹性体相比较，可实现其循环利用，总体呈现简单、节能和环保。迄今，弹性体配位交联的研究尚处于初始阶段。吴驰飞等(李慧，沈飞，吴驰飞.配位交联的NBR / PVC合金的制备及表征.高等学校化学学报，2005，26:370-372)首次研究了用硫酸铜做为丁腈橡胶弹性体的配位交联剂，但由于配位交联反应主要发生在硫酸铜颗粒表面，因此配位效率低，导致所需硫酸铜的量较大。中国专利“200710164553.0” (一种核壳型橡胶配位交联剂，2008)、“201010129421. 6”(一种稀土配位交联橡胶的制备方法，2010)等有类似的技术公开。遗憾的是，这些方法所用的交联剂多为金属无机化合物，在配位交联过程中容易出现交联剂与弹性体之间相容性差、交联剂添加量大、交联剂中的金属离子与弹性体的配位效率低、最终配位交联产物综合力学性能差不能满足实际应用需求等问题。利用多官能团有机物的高化学反应性，将之与交联剂协同交联弹性体，一方面可起偶联剂作用，使交联剂与弹性体聚合物体系具有良好的相容性，另一方面，可以大大增加交联作用点，提高交联效率，有利于减少交联剂中金属离子的用量。多羟基三嗪类有机物具有高的化学反应性，用于极性弹性体配位交联体系，不仅可起良好的配位交联协效作用，而且还可起发泡阻燃作用。然而相关研究未见报道。
发明内容
本发明目的是提供一种制备弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂的方法，其特征是该配位交联协效剂具有通式(I)结构，可被用作弹性体的配位交联协效剂。所述弹性体是指羧基丁苯橡胶、羧基丁腈橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、氯磺化聚乙烯或氯化聚乙烯，或者由上述一种或两种橡胶与天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、丁腈橡胶或丁基橡胶混合而成的弹性体。本发明的内容之一是一类具有通式(I)结构的弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂
权利要求
1. 一种弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂，具有通式(I)结构式中R1为H，R2为Ch烷基，R3为苯基或C6_9烷基取代芳基，η表示1，2，3，……，10。
2.一种弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂的制备方法，其特征是(1)在低温下先使三聚氯氰在有机溶剂中分散均勻，将二元醇胺加入到溶有三聚氯氰的溶液中，搅拌，同时缓慢滴加适量的路易斯碱水溶液以调节控制反应体系的ρΗ在6. 0 7. 5之间，待路易斯碱水溶液加完后，即得到中间体产物Ia溶液；(2)往含有Ia溶液中加入水，再加入再适量的二元醇胺，升温至45士5°C温度下反应 3 6小时，之后再升温至90°C 110°C温度下回流，进行二次反应，边搅拌边第二次少量滴加路易斯碱水溶液以调节控制反应体系的ρΗ为8 9，回流反应6 8小时，停止搅拌，冷却、过滤，干燥得粗产物，粗产物用水重结晶，干燥后得通式(I)结构的弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂。
3.根据权利要求2所述的弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂的制备方法，其特征是所述的有机溶剂是指二氯甲烷、丙酮、四氢呋喃、氯仿、二甲亚砜、N，N-二甲基甲酰胺或 N, N-二甲基乙酰胺，或是上述两种或三种有机溶剂的任意比例混合而成的混合有机溶剂。
4.根据权利要求2所述的弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂的制备方法，其特征是所述的路易斯碱水溶液是指氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、 三乙胺、吡啶或N，N- 二异丙基乙胺水溶液。
5.根据权利要求2所述的弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂的制备方法，其特征是所述的所述的低温是指在_3V 5°C温度下进行的。
6.根据权利要求2所述的弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂的制备方法，其特征是所述的将二元醇胺加入到溶有三聚氯氰的溶液中时，三聚氯氰二元醇胺为1 1 1.1 的摩尔比。
7.根据权利要求2所述的弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂的制备方法，其特征是所述的适量的路易斯碱水溶液，是指路易斯碱与三聚氯氰的摩尔比为1 1。
8.根据权利要求2所述的弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂的制备方法，其特征是所述的所述的反应体系的PH值在6. 0 7. 5之间。
9.根据权利要求2所述的弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂的制备方法，其特征是所述的缓慢滴加路易斯碱水溶液，总滴加时间为1. 5 3小时，所述的将二元醇胺加入到 Ia溶液中时，Ia 二元醇胺为1 2 2. 2的摩尔比。
10.根据权利要求2所述的弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂的制备方法，其特征是所述的二元醇胺是指二元醇胺或者它们的烃基取代衍生物。
11.根据权利要求10所述的弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂的制备方法，其特征是其中二元醇胺是指二甲醇胺、二乙醇胺、二丙醇胺、二异丙醇胺、二丁醇胺、二戊醇胺、 二己醇胺或二庚醇胺。
12.根据权利要求10所述的弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂的制备方法，其特征是二元醇胺的烃基取代衍生物是指二元醇胺中亚甲基(-CH2-)被烷基或芳基取代后形成的衍生物，其中烷基是指1 4个碳原子数的烷烃基，所述的芳基是指6 9个碳原子数的方经基。
13.根据权利要求2所述的制备弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂，其特征是所制备的三嗪类化合物，具有亲水性，用于弹性体的配位交联协效剂，用于弹性体阻燃剂、阻燃协效剂、药品、超支化聚合物和树枝状聚合物合成引发核。
全文摘要
本发明涉及一种制备弹性体用三嗪类化合物配位交联协效剂的方法，特别是制备羟烷链取代三嗪类化合物，其特征是以三聚氯氰和二元醇胺为原料，先使三聚氯氰与二元醇胺在有机溶剂介质中发生亲核取代反应，同时少量滴加适量的路易斯碱水溶液控制体系的pH，待路易斯碱水溶液加完后，得到中间体Ia，往含有Ia的反应液中加水做溶剂，在室温条件下投入2～2.2倍于中间体摩尔比的二元醇胺，控制升温，同时利用路易斯碱水溶液吸收副产物氯化氢，并控制反应体系的pH，反应得到三嗪化合物目标产物。本发明获得的羟烷链取代三嗪类化合物含有六个羟基、六个氮原子，化学反应活性强，容易参与配位交联反应，可在弹性体硫化体系中用作配位交联协效剂。
文档编号C08G83/00GK102181073SQ20111003752
公开日2011年9月14日 申请日期2011年2月14日 优先权日2011年2月14日
发明者姜明, 肖荔人, 钱庆荣, 陈庆华, 陈荣国 申请人:福建师范大学