專利名稱：一種離子導(dǎo)電聚氨酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)電聚氨酯的制備方法。
背景技術(shù)：
中國(guó)發(fā)明專利 申請(qǐng)“軟質(zhì)導(dǎo)電聚氨酯泡沫塑料的制備”(申請(qǐng)?zhí)?200810045009. 9)，公開了軟質(zhì)導(dǎo)電導(dǎo)電聚氨酯泡沫塑料的制備方法。該方法先利用強(qiáng)氧化劑對(duì)碳納米管表面進(jìn)行改性處理，并通過(guò)一定的分散工藝將表面改性的碳納米管均勻分散在聚醚多元醇中，得到碳納米管和聚醚多元醇的混合溶液，將發(fā)泡劑以及其他各種助劑按照一定配比加入到碳納米管和聚醚多元醇的混合液中，強(qiáng)力攪拌混合均勻，然后加入一定量的二異氰酸酯充分混合反應(yīng)后，澆注到模具中，關(guān)閉模蓋，最后進(jìn)行后期熟化，得到制品。該方法的不足之處是導(dǎo)電復(fù)合材料制備過(guò)程中的成膜性能差、溶解性能差，與其它材料的相容性較差，制備過(guò)程繁瑣，產(chǎn)率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種離子導(dǎo)電聚氨酯的制備方法。本發(fā)明是一種離子導(dǎo)電聚氨酯的制備方法，其步驟為
(1)將稱量好的咪唑溶解在乙腈中，進(jìn)行攪拌，待咪唑完全溶解以后升溫到50°C，滴加氯乙醇，咪唑與氯乙醇的摩爾比為1: 2.廣3，滴加完畢后升溫到8(T81°C進(jìn)行恒溫回流24 小時(shí)；
(2)當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，冷卻到室溫，減壓蒸餾除去溶劑乙腈，再用乙酸乙酯洗滌3次，除去未反應(yīng)的氯乙醇，然后放入的真空干燥烘箱中，在80°C保溫5小時(shí)，除去殘留乙酸乙酯，即獲得1，3- 二羥乙基咪唑氯鹽離子液體；
(3)在裝有攪拌器和溫度計(jì)的容器中加入N，N-二甲基甲酰胺作為溶劑，然后加入1， 3-二羥乙基咪唑氯鹽離子液體和甲苯二異氰酸酯，甲苯二異氰酸酯二異氰酸酯與1，3_ 二羥乙基咪唑氯鹽離子液體的摩爾比為1:1. Γ1. 5，升溫到9(T95°C進(jìn)行保溫反應(yīng)12小時(shí)；
(4)反應(yīng)結(jié)束后，冷卻到室溫，將反應(yīng)混合物溶液倒入相當(dāng)于第(3)步中N，N-二甲基甲酰胺用量?jī)杀兜谋?，放置過(guò)夜，將出現(xiàn)的黃色粘稠物收集起來(lái)，在真空烘箱中在80°C的溫度下干燥，即得離子型導(dǎo)電聚氨酯。本發(fā)明原料易得，設(shè)備工藝簡(jiǎn)單，所獲得的離子型導(dǎo)電聚氨酯綜合性能良好，產(chǎn)率高，適合大規(guī)模生產(chǎn)。所制備的離子型導(dǎo)電聚氨酯有良好的導(dǎo)電性，熱穩(wěn)定性，在極性溶劑中有良好的溶解性能，也可在水中分散形成穩(wěn)定的乳液，從而具有廣泛的工業(yè)用途。


圖1為以咪唑和氯乙醇合成的1，3- 二羥乙基咪唑氯鹽核磁共振圖譜1HNMR，氘代試劑為氘代二甲基亞砜(DMS0-d6)，核磁共振儀的頻率為400Hz。如圖1所示，所合成的產(chǎn)物即為1，3-二羥乙基咪唑氯鹽；圖2為所合成的1，3-二羥乙基咪唑氯鹽和所制備的離子型導(dǎo)電聚氨酯(PUR)的紅外光譜圖，圖中的(A)曲線為1，3-二羥乙基咪唑氯鹽的紅外光譜圖， (B)曲線為離子型導(dǎo)電聚氨酯的紅外光譜圖；圖3為反應(yīng)溫度對(duì)所制備的離子型導(dǎo)電聚氨酯的影響曲線圖，測(cè)試條件是在室溫下測(cè)定的，所制備的離子型導(dǎo)電聚氨酯有良好的導(dǎo)電性能，反應(yīng)溫度在6(Tll(TC的反應(yīng)條件下時(shí)，所制備的離子導(dǎo)電聚氨酯具有良好的，穩(wěn)定的導(dǎo)電性能，但是只要反應(yīng)溫度高于130°C后，其表面電阻急劇增加，導(dǎo)電性能急劇下降；圖4 為所制備的離子型導(dǎo)電聚氨酯的熱失重_差熱掃描分析(TG-DSC)曲線圖，是對(duì)離子型導(dǎo)電聚氨酯熱性能的分析，測(cè)試溫度為25°C -450°C，由圖可知其長(zhǎng)期使用溫度可高達(dá)150°C。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
(1)取0.05 mol的咪唑溶解在50 ml乙腈中，攪拌待其完全溶解以后升溫到50°C后， 用滴液漏斗加入含0. Ilmol氯乙醇的50 ml乙腈溶液，滴加完畢后升溫到8(T81°C恒溫回流 24小時(shí)；
當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，冷卻到室溫，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓蒸餾除去溶劑乙腈，再用乙酸乙酯洗滌 3次除去未反應(yīng)的氯乙醇，然后80°C真空干燥5小時(shí)，即獲得黃色的1，3_ 二羥乙基咪唑氯鹽離子液體，備用。(2)取0.02 mol甲苯二異氰酸酯(TDI)溶解在100 ml N，N-二甲基甲酰胺(DMFA) 中后，加入略過(guò)量的1，3- 二羥乙基咪唑氯鹽0. 021mol，升溫到9(T95°C恒溫反應(yīng)12小時(shí)；
反應(yīng)結(jié)束后，冷卻到室溫，將反應(yīng)混合物溶液倒入200 ml丙酮中，放置過(guò)夜，立即就會(huì)出現(xiàn)大量的黃色粘稠物，將出現(xiàn)的黃色粘稠物收集起來(lái)，在真空烘箱中于80°C的溫度下干燥過(guò)夜，所得的黃色固體即為離子導(dǎo)電聚氨酯。實(shí)施例2:
(1)取0.05 mol的咪唑溶解在50 ml乙腈中，攪拌待其完全溶解以后升溫到50°C后， 用滴液漏斗加入含0. 13mol氯乙醇的50 ml乙腈溶液，滴加完畢后升溫到8(T81°C恒溫回流 24小時(shí)；
當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，冷卻到室溫，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓蒸餾除去溶劑乙腈，再用乙酸乙酯洗滌 3次除去未反應(yīng)的氯乙醇，然后80°C真空干燥5小時(shí)，即獲得黃色的1，3_ 二羥乙基咪唑氯鹽離子液體，備用。(2)取0.02 mol甲苯二異氰酸酯(TDI)溶解在100 ml N，N-二甲基甲酰胺(DMFA) 中后，加入略過(guò)量的1，3- 二羥乙基咪唑氯鹽0. 025mol，升溫到9(T95°C恒溫反應(yīng)12小時(shí)；
反應(yīng)結(jié)束后，冷卻到室溫，將反應(yīng)混合物溶液倒入200 ml丙酮中，放置過(guò)夜，立即就會(huì)出現(xiàn)大量的黃色粘稠物，將出現(xiàn)的黃色粘稠物收集起來(lái)，在真空烘箱中于80°C的溫度下干燥過(guò)夜，所得的黃色固體即為離子導(dǎo)電聚氨酯。實(shí)施例3:
(1)取0.05 mol的咪唑溶解在50 ml乙腈中，攪拌待其完全溶解以后升溫到50°C后， 用滴液漏斗加入含0. 15mol氯乙醇的50 ml乙腈溶液，滴加完畢后升溫到8(T81°C恒溫回流 24小時(shí)；
當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，冷卻到室溫，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓蒸餾除去溶劑乙腈，再用乙酸乙酯洗滌 3次除去未反應(yīng)的氯乙醇，然后80°C真空干燥5小時(shí)，即獲得黃色的1，3- 二羥乙基咪唑氯鹽離子液體，備用。(2)取0.02 mol甲苯二異氰酸酯(TDI)溶解在100 ml N，N-二甲基甲酰胺(DMFA) 中后，加入略過(guò)量的1，3- 二羥乙基咪唑氯鹽0. 03mol，升溫到9(T95°C恒溫反應(yīng)12小時(shí)；
反應(yīng)結(jié)束后，冷卻到室溫，將反應(yīng)混合物溶液倒入200 ml丙酮中，放置過(guò)夜，立即就會(huì)出現(xiàn)大量的黃色粘稠物，將出現(xiàn)的黃色粘稠物收集起來(lái)，在真空烘箱中于80°C的溫度下干燥過(guò)夜，所得的黃色固體即為離子導(dǎo)電聚氨酯。表1為所制備的離子型導(dǎo)電聚氨酯在不同溶劑中的相對(duì)溶解性及其溶解后溶液的顏色，對(duì)離子型導(dǎo)電聚氨酯溶解性能做出了相應(yīng)的分析，并且可知此離子型導(dǎo)電聚氨酯在極性溶劑中有良好的溶解性能，并能在水和乙醇中很好的分散成乳液。表1離子型導(dǎo)電聚氨酯的相對(duì)溶解性及其溶解后溶液的顏色
權(quán)利要求
1. 一種離子型導(dǎo)電聚氨酯的制備方法，其步驟為(1)將稱量好的咪唑溶解在乙腈中，進(jìn)行攪拌，待咪唑完全溶解以后升溫到50°C，加入氯乙醇，咪唑與氯乙醇的摩爾比為1: 2.廣3，滴加完畢后升溫到8(T81°C 進(jìn)行恒溫回流24小時(shí)；(2)當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，冷卻到室溫，減壓蒸餾除去溶劑乙腈，再用乙酸乙酯洗滌3次，除去未反應(yīng)的氯乙醇，然后放入的真空干燥烘箱中，在80°C保溫5小時(shí)，除去殘留乙酸乙酯，即獲得1，3- 二羥乙基咪唑氯鹽離子液體；(3)在裝有攪拌器和溫度計(jì)的容器中加入N，N-二甲基甲酰胺作為溶劑，然后加入1，3- 二羥乙基咪唑氯鹽離子液體和甲苯二異氰酸酯，甲苯二異氰酸酯二異氰酸酯與 1，3-二羥乙基咪唑氯鹽離子液體的摩爾比為1:1. Γ1. 5，升溫到9(T95°C進(jìn)行保溫反應(yīng)12 小時(shí)；(4)反應(yīng)結(jié)束后，冷卻到室溫，將反應(yīng)混合物溶液倒入相當(dāng)于第(3)步中N，N-二甲基甲酰胺用量?jī)杀兜谋?，放置過(guò)夜，將出現(xiàn)的黃色粘稠物收集起來(lái)，在真空中在80°C的溫度下烘干，即得離子型導(dǎo)電聚氨酯。
全文摘要
一種離子型導(dǎo)電聚氨酯的制備方法，首先將咪唑溶解在乙腈中，升溫到50℃，加入氯乙醇，咪唑與氯乙醇的摩爾比為1:2.1~3，升溫到80~81℃進(jìn)行恒溫回流24小時(shí)；減壓蒸餾除去溶劑乙腈，再用乙酸乙酯洗滌3次，放入的真空干燥烘箱中在80℃保溫5小時(shí)，即獲得1,3-二羥乙基咪唑氯鹽離子液體；在另一容器中加入N,N-二甲基甲酰胺，然后加入1,3-二羥乙基咪唑氯鹽離子液體和甲苯二異氰酸酯，甲苯二異氰酸酯二異氰酸酯與1,3-二羥乙基咪唑氯鹽離子液體的摩爾比為1:1.1~1.5，升溫到90~95℃進(jìn)行保溫反應(yīng)12小時(shí)；將反應(yīng)混合物溶液倒入相當(dāng)于第上一步中N,N-二甲基甲酰胺用量?jī)杀兜谋校胖眠^(guò)夜，將出現(xiàn)的黃色粘稠物收集起來(lái)，在真空中烘干，即得離子型導(dǎo)電聚氨酯。
文檔編號(hào)C08G18/32GK102443132SQ20101050848
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者吳有智, 張定軍, 王曉康, 王愛芳, 趙強(qiáng), 陳玉仙 申請(qǐng)人:蘭州理工大學(xué)