本發明涉及聚氨酯領域，具體涉及封閉型磺酸甜菜堿內鹽聚氨酯低聚物的制備方法。

背景技術：

聚氨酯離聚體是指含離子基團的聚氨酯。利用不同的化學反應或表面接枝可以合成陽離子型、陰離子型和雙離子型聚氨酯離聚體。雙離子型聚合物又稱內鹽聚合物，是指聚合物鏈上同時含有正負電荷基團的聚合物，因在鹽溶液中表現出明顯的反聚電解質行為，故具有優異的抗蛋白質吸附和防污性能。季銨鹽是一種陽離子型生物活性化合物，具有優良的抗微生物和殺菌作用，將季銨鹽引入到聚合物骨架上可得到抗微生物、殺菌和防污作用的聚合物。

技術實現要素：

本發明目的在于提供一種先合成對甲酚封端、含叔胺的聚氨酯預聚物，然后通過叔胺與１，３?丙磺酸內酯反應得到磺酸甜菜堿內鹽聚氨酯預聚物，該材料有望用作防污涂料的基體樹脂。

本發明封閉型磺酸甜菜堿內鹽聚氨酯低聚物的制備方法，包括以下步驟：

第一步，采用邁克爾加成方法，將二乙醇胺與丙烯酸丁酯加入到500mL的三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，升溫至50℃，反應4h，得到Ｎ，Ｎ?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯，然后減壓除水，備用；

第二步，將2，4?甲苯二異氰酸酯加入到500mL的三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，加入N，N?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯，升溫至60-65℃，反應2h，反應過程中采用二正丁胺法監測NCO的含量，當達到理論值時，在７０℃ 條件下按NCO/OH 摩爾比2：1向上述反應中滴加已真空脫水的聚氧化丙烯二醇，滴完后繼續攪拌4h，即得到端NCO基聚氨酯預聚物；

第三步，根據測定的NCO值，按NCO/OH摩爾比1:1.05加入對甲苯酚和質量分數為0.1％的三乙胺，攪拌均勻，并升溫至70-75℃反應14h，反應完成，得到對甲酚封閉的聚氨酯預聚物；

第四步，將甲酚封閉的聚氨酯預聚物加入到500mL三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，開動攪拌器，在室溫下分別按不同比例緩慢滴加1，3-丙磺酸內酯，滴加后繼續攪拌，在50-55℃下反應1.5-2h，反應過程中通過薄層層析法監控反應至1，3-丙磺酸內酯反應完全，反應結束，得到封閉型磺酸甜菜堿內鹽聚氨酯低聚物。

優選地，第二步中加入N，N?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯的NCO/OH摩爾比為2.1：1。

優選地，第一步中加入的二乙醇胺與丙烯酸丁酯的摩爾比為1：1.05。

本發明先合成對甲酚封端、含叔胺的聚氨酯預聚物，然后通過叔胺與１，３?丙磺酸內酯反應得到磺酸甜菜堿內鹽聚氨酯預聚物，該材料有望用作防污涂料的基體樹脂。

具體實施方式

實施例一：

本發明封閉型磺酸甜菜堿內鹽聚氨酯低聚物的制備方法，包括以下步驟：

第一步，采用邁克爾加成方法，將二乙醇胺與丙烯酸丁酯加入到500mL的三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，升溫至50℃，反應4h，得到Ｎ，Ｎ?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯，然后減壓除水，備用；

第二步，將2，4?甲苯二異氰酸酯加入到500mL的三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，加入N，N?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯，升溫至60-65℃，反應2h，反應過程中采用二正丁胺法監測NCO的含量，當達到理論值時，在７０℃ 條件下按NCO/OH 摩爾比2：1向上述反應中滴加已真空脫水的聚氧化丙烯二醇，滴完后繼續攪拌4h，即得到端NCO基聚氨酯預聚物；

第三步，根據測定的NCO值，按NCO/OH摩爾比1:1.05加入對甲苯酚和質量分數為0.1％的三乙胺，攪拌均勻，并升溫至70-75℃反應14h，反應完成，得到對甲酚封閉的聚氨酯預聚物；

第四步，將甲酚封閉的聚氨酯預聚物加入到500mL三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，開動攪拌器，在室溫下分別按不同比例緩慢滴加1，3-丙磺酸內酯，滴加后繼續攪拌，在50-55℃下反應1.5-2h，反應過程中通過薄層層析法監控反應至1，3-丙磺酸內酯反應完全，反應結束，得到封閉型磺酸甜菜堿內鹽聚氨酯低聚物。

實施例二：

本發明封閉型磺酸甜菜堿內鹽聚氨酯低聚物的制備方法，包括以下步驟：

第一步，采用邁克爾加成方法，將二乙醇胺與丙烯酸丁酯加入到500mL的三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，升溫至50℃，反應4h，得到Ｎ，Ｎ?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯，然后減壓除水，備用；

第二步，將2，4?甲苯二異氰酸酯加入到500mL的三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，加入N，N?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯，升溫至60-65℃，反應2h，反應過程中采用二正丁胺法監測NCO的含量，當達到理論值時，在７０℃ 條件下按NCO/OH 摩爾比2：1向上述反應中滴加已真空脫水的聚氧化丙烯二醇，滴完后繼續攪拌4h，即得到端NCO基聚氨酯預聚物；

第三步，根據測定的NCO值，按NCO/OH摩爾比1:1.05加入對甲苯酚和質量分數為0.1％的三乙胺，攪拌均勻，并升溫至70-75℃反應14h，反應完成，得到對甲酚封閉的聚氨酯預聚物；

第四步，將甲酚封閉的聚氨酯預聚物加入到500mL三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，開動攪拌器，在室溫下分別按不同比例緩慢滴加1，3-丙磺酸內酯，滴加后繼續攪拌，在50-55℃下反應1.5-2h，反應過程中通過薄層層析法監控反應至1，3-丙磺酸內酯反應完全，反應結束，得到封閉型磺酸甜菜堿內鹽聚氨酯低聚物。

第二步中加入N，N?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯的NCO/OH摩爾比為2.1：1。

實施例三：

本發明封閉型磺酸甜菜堿內鹽聚氨酯低聚物的制備方法，包括以下步驟：

第一步，采用邁克爾加成方法，將二乙醇胺與丙烯酸丁酯加入到500mL的三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，升溫至50℃，反應4h，得到Ｎ，Ｎ?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯，然后減壓除水，備用；

第二步，將2，4?甲苯二異氰酸酯加入到500mL的三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，加入N，N?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯，升溫至60-65℃，反應2h，反應過程中采用二正丁胺法監測NCO的含量，當達到理論值時，在７０℃ 條件下按NCO/OH 摩爾比2：1向上述反應中滴加已真空脫水的聚氧化丙烯二醇，滴完后繼續攪拌4h，即得到端NCO基聚氨酯預聚物；

第三步，根據測定的NCO值，按NCO/OH摩爾比1:1.05加入對甲苯酚和質量分數為0.1％的三乙胺，攪拌均勻，并升溫至70-75℃反應14h，反應完成，得到對甲酚封閉的聚氨酯預聚物；

第四步，將甲酚封閉的聚氨酯預聚物加入到500mL三口瓶中，裝上攪拌器、冷凝管和干燥管，開動攪拌器，在室溫下分別按不同比例緩慢滴加1，3-丙磺酸內酯，滴加后繼續攪拌，在50-55℃下反應1.5-2h，反應過程中通過薄層層析法監控反應至1，3-丙磺酸內酯反應完全，反應結束，得到封閉型磺酸甜菜堿內鹽聚氨酯低聚物。

第二步中加入N，N?二羥乙基?３?胺基丙酸丁酯的NCO/OH摩爾比為2.1：1。

第一步中加入的二乙醇胺與丙烯酸丁酯的摩爾比為1：1.05。

本發明先合成對甲酚封端、含叔胺的聚氨酯預聚物，然后通過叔胺與１，３?丙磺酸內酯反應得到磺酸甜菜堿內鹽聚氨酯預聚物，該材料有望用作防污涂料的基體樹脂。