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CN116751355B - 一种动力电池软包铝塑膜用有机硅改性聚氨酯高聚物及其制备方法 - Google Patents

一种动力电池软包铝塑膜用有机硅改性聚氨酯高聚物及其制备方法 Download PDF

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CN116751355B CN202311035253.8A CN202311035253A CN116751355B CN 116751355 B CN116751355 B CN 116751355B CN 202311035253 A CN202311035253 A CN 202311035253A CN 116751355 B CN116751355 B CN 116751355B
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Abstract

本发明属于高分子化合物的高聚物技术领域,具体的,涉及一种动力电池软包铝塑膜用有机硅改性聚氨酯高聚物及其制备方法。一种动力电池软包铝塑膜用有机硅改性聚氨酯高聚物,聚氨酯包括甲苯二异氰酸酯TDI、4,4'‑二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI、聚己内酯二醇PCL1000、端氨基聚二甲基硅氧烷NH2‑PDMS,甲苯二异氰酸酯TDI含量为1~4重量份;4,4'‑二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI含量为1~4重量份;聚己内酯二醇PCL1000含量为1~4重量份,多元醇PTMG2000含量为1~4重量份,本发明在NH2‑PDMS引入体系下提升体系的疏水性和耐热性,同时也提高了体系剥离强度。

Description

一种动力电池软包铝塑膜用有机硅改性聚氨酯高聚物及其制 备方法
技术领域
本发明属于高分子化合物的高聚物技术领域,具体的,涉及一种动力电池软包铝塑膜用有机硅改性聚氨酯高聚物及其制备方法。
背景技术
铝塑膜软包装具有良好的外观和安全性能,铝塑膜有一定的延展性,遇胀气时可提供相对较大的缓冲空间,故不易爆开,因而已广泛应用于锂电池的包装。
目前,铝塑膜外层尼龙层和铝箔层粘接所用高聚物是双组分溶剂型聚氨酯类高聚物,主剂为聚酯多元醇,固化剂为异氰酸酯,聚氨酯高聚物具备较高的活性和极性以及优异的抗剪切强度和抗冲击特性,适用于各种结构性粘合领域,并具备优异的柔韧特性,能适应不同热膨胀系数基材的粘合,它在基材之间能够形成具有软-硬过渡层,不仅粘结力强,还具有优异的缓冲、减震功能。
但是铝塑膜在使用过程中进行冷冲拉伸制成壳体,成型过程中铝塑膜会被拉伸,胶层会进一步变薄,此外市场通用粘接材料耐热性较差,在高温、高湿下易水解而降低粘接强度,此外通用粘接材料对水敏感,胶层容易产生气泡。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种动力电池软包铝塑膜用有机硅改性聚氨酯高聚物及其制备方法。本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种动力电池软包铝塑膜用有机硅改性聚氨酯高聚物,包括甲苯二异氰酸酯TDI、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI、聚己内酯二醇PCL1000、端氨基聚二甲基硅氧烷NH2-PDMS,其特征在于:甲苯二异氰酸酯TDI含量为1~4重量份;4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI含量为1~4重量份;聚己内酯二醇PCL1000含量为1~4重量份;聚氨酯按以下方式制备而成:
步骤S1、在反应容器中加入多元醇PTMG2000、甲苯二异氰酸酯TDI、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI、聚己内酯二醇PCL1000、端氨基聚二甲基硅氧烷NH2-PDMS作为原料,然后再加入丁酮作为溶剂,在氮气保护下,升温搅拌到100℃,回流反应3h,得到预聚体;
步骤S2、在步骤S1得到的预聚体中,在90℃下缓慢加入己二酸二酰肼、三异丙醇胺TIPA,维持在90℃,反应4h,减压蒸馏除去丁酮;
其中所述NH2-PDMS的含量为聚己内酯二醇质量的2%~14%;
所述己二酸二酰肼的含量为步骤S1得到的预聚体质量的0%~12%;
所述三异丙醇胺TIPA的含量为步骤S1得到的预聚体质量的1%~8%。
进一步地,TDI:HMDI:PCL1000:PTMG2000的重量比为1:1:1:1,NH2-PDMS的含量为聚己内酯二醇质量的2%,己二酸二酰肼含量为预聚体质量的0%,三异丙醇胺含量为预聚体质量的1%。
进一步地,TDI:HMDI:PCL1000:PTMG2000的重量比为1:2:1:2,NH2-PDMS的含量为聚己内酯二醇质量的6%,己二酸二酰肼含量为预聚体质量的4%,三异丙醇胺含量为预聚体质量的3%。
进一步地,TDI:HMDI:PCL1000:PTMG2000的重量比为1:4:1:4,NH2-PDMS的含量为聚己内酯二醇质量的14%,己二酸二酰肼含量为预聚体质量的12%,三异丙醇胺含量为预聚体质量的8%。
进一步地,在步骤S1中加入(亚甲基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)作为原料之一,其含量和甲苯二异氰酸酯TDI的质量相同。
在步骤S1中加入(戊烷-1,5-二基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)作为原料之一,其含量和甲苯二异氰酸酯TDI的质量相同。
本发明具有的有益效果:
(1)通过引入兼具耐热疏水功能的氨基改性硅油NH2-PDMS以及耐热性聚酯多元醇和疏水性聚醚多元醇并用来制备硅烷聚氨酯嵌段共聚物,同时通过调整交联剂用量来进一步提升体系的疏水性以及力学性能;
(2)NH2-PDMS引入体系虽然能提升体系的疏水性和耐热性,但同时也会导致体系剥离强度的下降,本发明通过引入己二酸二酰肼从而在体系中引入酰基氨基脲键,与剥离基材形成更多氢键达到提升体系剥离强度的目的。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式,该详细说明不应认为是对本发明的限制,而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本发明。另外,对于本发明中的数值范围,应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料,但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入,用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时,以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下,可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化,这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“ 包含”、“ 包括”、“ 具有”、“ 含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
以下实施例中所指出的“份”,均为重量份。
具体实施例
实施例1
本实施例提供一种动力电池软包装铝塑膜用有机硅改性聚氨酯高聚物及其制备方法
步骤S1、在反应容器中加入多元醇PTMG2000、甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚己内酯二醇(PCL1000)、端氨基聚二甲基硅氧烷(NH2-PDMS)作为原料,然后再加入丁酮作为溶剂,其中丁酮的质量为原料质量之和的2倍,在氮气保护下,升温搅拌到100℃,回流反应3h,得到预聚体。
步骤S2、在90℃下缓慢加入己二酸二酰肼、三异丙醇胺(TIPA),维持在90℃,反应4h,减压蒸馏除去丁酮。
其中,TDI:HMDI:PCL1000:PTMG2000的重量比为1:1:1:1,NH2-PDMS的含量为聚己内酯二醇质量的2%,己二酸二酰肼含量为预聚体质量的0%(也就是不添加己二酸二酰肼),三异丙醇胺含量为预聚体质量的1%。
实施例2
步骤S1、加入多元醇PTMG2000、甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚己内酯二醇(PCL1000)、端氨基聚二甲基硅氧烷(NH2-PDMS)作为原料,然后再加入丁酮作为溶剂,其中丁酮的质量为原料质量之和的2倍,在氮气保护下,升温搅拌到100℃,回流反应3h,得到预聚体。
步骤S2、在90℃下缓慢加入己二酸二酰肼、三异丙醇胺(TIPA),维持在90℃,反应4h,减压蒸馏除去丁酮。
其中,TDI:HMDI:PCL1000:PTMG2000的重量比为2:1:2:1,NH2-PDMS的含量为聚己内酯二醇质量的4%,己二酸二酰肼含量为预聚体质量的2%,三异丙醇胺含量为预聚体质量的2%。
实施例3
步骤S1、加入多元醇PTMG2000、甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚己内酯二醇(PCL1000)、端氨基聚二甲基硅氧烷(NH2-PDMS)作为原料,然后再加入丁酮作为溶剂,其中丁酮的质量为原料质量之和的2倍,在氮气保护下,升温搅拌到100℃,回流反应3h,得到预聚体。
步骤S2、在90℃下缓慢加入己二酸二酰肼、三异丙醇胺(TIPA),维持在90℃,反应4h,减压蒸馏除去丁酮。
其中,TDI:HMDI:PCL1000:PTMG2000的重量比为1:2:1:2,NH2-PDMS的含量为聚己内酯二醇质量的6%,己二酸二酰肼含量为预聚体质量的4%,三异丙醇胺含量为预聚体质量的3%。
实施例4
步骤S1、加入多元醇PTMG2000、甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚己内酯二醇(PCL1000)、端氨基聚二甲基硅氧烷(NH2-PDMS)作为原料,然后再加入丁酮作为溶剂,其中丁酮的质量为原料质量之和的3倍,在氮气保护下,升温搅拌到100℃,回流反应3h,得到预聚体。
步骤S2、在90℃下缓慢加入己二酸二酰肼、三异丙醇胺(TIPA),维持在90℃,反应4h,减压蒸馏除去丁酮。
其中,TDI:HMDI:PCL1000:PTMG2000的重量比为3:1:1:3,NH2-PDMS的含量为聚己内酯二醇质量的8%,己二酸二酰肼含量为预聚体质量的6%,三异丙醇胺含量为预聚体质量的4%。
实施例5
步骤S1、加入多元醇PTMG2000、甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚己内酯二醇(PCL1000)、端氨基聚二甲基硅氧烷(NH2-PDMS)作为原料,然后再加入丁酮作为溶剂,其中丁酮的质量为原料质量之和的3倍,在氮气保护下,升温搅拌到100℃,回流反应3h,得到预聚体。
步骤S2、在90℃下缓慢加入己二酸二酰肼、三异丙醇胺(TIPA),维持在90℃,反应4h,减压蒸馏除去丁酮。
其中,TDI:HMDI:PCL1000:PTMG2000的重量比为1:3:1:3,NH2-PDMS的含量为聚己内酯二醇质量的10%,己二酸二酰肼含量为预聚体质量的8%,三异丙醇胺含量为预聚体质量的5%。
实施例6
步骤S1、加入多元醇PTMG2000、甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚己内酯二醇(PCL1000)、端氨基聚二甲基硅氧烷(NH2-PDMS)作为原料,然后再加入丁酮作为溶剂,其中丁酮的质量为原料质量之和的3倍,在氮气保护下,升温搅拌到100℃,回流反应3h,得到预聚体。
步骤S2、在90℃下缓慢加入己二酸二酰肼、三异丙醇胺(TIPA),维持在90℃,反应4h,减压蒸馏除去丁酮。
其中,TDI:HMDI:PCL1000:PTMG2000的重量比为4:1:4:1,NH2-PDMS的含量为聚己内酯二醇质量的12%,己二酸二酰肼含量为预聚体质量的10%,三异丙醇胺含量为预聚体质量的6%。
实施例7
步骤S1、加入多元醇PTMG2000、甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚己内酯二醇(PCL1000)、端氨基聚二甲基硅氧烷(NH2-PDMS)作为原料,然后再加入丁酮作为溶剂,其中丁酮的质量为原料质量之和的3倍,在氮气保护下,升温搅拌到100℃,回流反应3h,得到预聚体。
步骤S2、在90℃下缓慢加入己二酸二酰肼、三异丙醇胺(TIPA),维持在90℃,反应4h,减压蒸馏除去丁酮。
其中,TDI:HMDI:PCL1000:PTMG2000的重量比为1:4:1:4,NH2-PDMS的含量为聚己内酯二醇质量的14%,己二酸二酰肼含量为预聚体质量的12%,三异丙醇胺含量为预聚体质量的8%。
表1实施例1-7性能测试
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
剥离强度(浸水前)N/15mm 4 5 5 8 9 10 10
剥离强度(浸水后)N/15mm 2 4 4 6 7 8 8
吸水率(%) 0 0 0 0 0.1 0.1 0.1
接触角(°) 90 93 93 94 95 97 100
拉伸强度(MPa) 7 11 12 16 16 19 20
断裂伸长率(%) 200 330 350 410 430 510 600
热稳定性(℃) 320 410 430 480 470 500 520
从表1中可以看出,随着预聚体中各组分的含量的增加,剥离强度逐渐增大,但增加的幅度逐渐降低,实施例4-5与实施例6-7中的剥离强度已经相差不大。其中TDI:HMDI:PCL1000:PTMG2000的比值为4:1:4:1和1:4:1:4的两种情况相比较,剥离强度无明显差异,其他性能指标也相差不大,只有断裂伸长率有差异,推测是HMDI和PTMG2000的含量增加能够提高聚氨酯高聚物的断裂伸张率。
实施例8
在实施例7中的基础上,在步骤S1中加入(亚甲基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)作为原料之一,其含量和甲苯二异氰酸酯(TDI)的质量相同。
其中(亚甲基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)的结构如下。
(I)。
具体的步骤S1、加入多元醇PTMG2000、甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚己内酯二醇(PCL1000)、端氨基聚二甲基硅氧烷(NH2-PDMS)和(亚甲基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)作为原料,然后再加入丁酮作为溶剂,其中丁酮的质量为原料质量之和的3倍,在氮气保护下,升温搅拌到100℃,回流反应3h,得到预聚体。
步骤S2、在90℃下缓慢加入己二酸二酰肼、三异丙醇胺(TIPA),维持在90℃,反应4h,减压蒸馏除去丁酮。
其中,TDI:HMDI:PCL1000:PTMG2000的重量比为1:4:1:4,NH2-PDMS的含量为聚己内酯二醇质量的14%,己二酸二酰肼含量为预聚体质量的12%,三异丙醇胺含量为预聚体质量的8%。
所述(亚甲基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)的合成方法包括以下步骤:
步骤S11:加入适量3-[(3-氨基苯基)甲基]苯胺,乙腈作为溶剂,四硝基甲烷作为氧化剂,回流反应15小时,得到3-{[3-氨基-5-(三硝基甲基)苯基]甲基}-5-(三硝基甲基)苯胺;
步骤S12:在步骤S11后,通入H2,在H2氛围保护下,加入钌炭催化剂,进行还原反应24h,得到5-{[5-氨基-3-(三氨基甲基)环己基]甲基}-3-(三氨基甲基)环己-1-胺;
步骤S13:5-{[5-氨基-3-(三氨基甲基)环己基]甲基}-3-(三氨基甲基)环己-1-胺和相同含量的碳酸二异丁酯在甲醇和甲醇钠存在下,以amberlyst 15作为催化剂,在100℃下回流反应6h,得到(亚甲基双(5-(三氨基甲基)环己烷-3,1-二基))二氨基甲酸二异戊酯;
步骤S14:在步骤S13后,加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂,在100℃下回流12h反应,得到终产物(亚甲基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)。
实施例9
在实施例7中的基础上,在步骤S1中加入(戊烷-1,5-二基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)作为原料之一,其含量和甲苯二异氰酸酯(TDI)的质量相同。
其中(戊烷-1,5-二基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)的结构如下。
(II)。
具体的,步骤S1、加入多元醇PTMG2000、甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、聚己内酯二醇(PCL1000)、端氨基聚二甲基硅氧烷(NH2-PDMS)和(戊烷-1,5-二基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)作为原料,然后加入丁酮作为溶剂,其中丁酮的质量为原料质量之和的3倍,在氮气保护下,升温搅拌到100℃,回流反应3h,得到预聚体。
步骤S2、在90℃下缓慢加入己二酸二酰肼、三异丙醇胺(TIPA),维持在90℃,反应4h,减压蒸馏除去丁酮。
其中,TDI:HMDI:PCL1000:PTMG2000的重量比为1:4:1:4,NH2-PDMS的含量为聚己内酯二醇质量的14%,己二酸二酰肼含量为预聚体质量的12%,三异丙醇胺含量为预聚体质量的8%。
所述(戊烷-1,5-二基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)的合成包括以下步骤:
步骤S21:3-叔丁氧羰基氨基苄基三苯基膦和丙二烯二酮在二氯甲烷溶剂中,室温反应5h,得到1,5-二-(3-叔丁氧羰基氨基苯基)戊四烯;
步骤S22:再加入三氟乙酸作溶剂,在室温下反应2h,得到1,5-二间氨基苯基戊四烯;
步骤S23:在步骤S22后,加入铂炭催化剂,在氢气氛围下,甲醇作为溶剂,50℃下反应24h,得到3-[5-(3-氨基苯基)戊基]苯胺:
步骤S24:在步骤S23后,在乙腈溶剂中,加入四硝基甲烷作为氧化剂,回流反应15h,得到5-{5-[3-氨基-5-(三硝基甲基)苯基]戊基}-3-(三硝基甲基)苯胺;
步骤S25:在步骤S24后,通入H2,在H2氛围保护下,加入钌炭催化剂,甲醇作为溶剂,进行还原反应24h,得到(戊烷-1,5-二基双(5-(三氨基甲基)环己烷-3,1-二基))二氨基甲酸酯二异戊酯;
步骤S26:步骤S25中得到的(戊烷-1,5-二基双(5-(三氨基甲基)环己烷-3,1-二基))二氨基甲酸酯二异戊酯和相同含量的碳酸二异丁酯在甲醇和甲醇钠存在下,以amberlyst15作为催化剂,在100℃下回流反应6h,得到[(3-{5-[3-({[(3-甲基丁基)氧基]羰基}氨基)环己基]戊基}环己基)氨基]甲烷酸-3-甲基丁基酯;
S27:在步骤S26后,加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂,在100℃下回流12h反应,得到终产物(戊烷-1,5-二基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)。
表2实施例8-9性能测试
实施例8 实施例9
剥离强度(浸水前)N/15mm 20 24
剥离强度(浸水后)N/15mm 16 20
吸水率(%) 0.1% 0.1%
接触角(°) 97 93
拉伸强度(MPa) 18MPa 19MPa
断裂伸长率(%) 400% 500%
热稳定性(℃) 470℃ 500℃
可以看出体系的低粘度脂肪族和具有脲酮亚胺键的异氰酸酯在增加润湿性的同时与基材形成氢键从而增加了附着力。其次当加入(亚甲基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)和(戊烷-1,5-二基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)后,由于增加了氨基的数量,增加了聚氨酯的粘结能力,其中(戊烷-1,5-二基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)中的正戊基结构,增加了两个环己基上氨基的距离,使得氨基能够充分的形成氢键,而靠甲基相连的(亚甲基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)由于碳链的长度较低,空间位阻的原因,不能充分的形成氢键,导致粘结能力增长不明显。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种动力电池软包铝塑膜用有机硅改性聚氨酯高聚物,包括甲苯二异氰酸酯TDI、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI、聚己内酯二醇PCL1000、多元醇PTMG2000、端氨基聚二甲基硅氧烷NH2-PDMS,其特征在于,所述有机硅改性聚氨酯高聚物按以下方式制备而成:步骤S1、在反应容器中加入多元醇PTMG2000、甲苯二异氰酸酯TDI、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI、聚己内酯二醇PCL1000、端氨基聚二甲基硅氧烷NH2-PDMS作为原料,然后再加入丁酮作为溶剂,其中丁酮的质量为原料质量之和的2~3倍,在氮气保护下,升温搅拌到100℃,回流反应3h,得到预聚体;
步骤S2、将步骤S1得到的预聚体在90℃下缓慢加入己二酸二酰肼、三异丙醇胺TIPA,维持在90℃,反应4h,减压蒸馏除去丁酮;
所述甲苯二异氰酸酯TDI含量为1重量份;
所述4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI含量为4重量份;
所述聚己内酯二醇PCL1000含量为1重量份;
所述多元醇PTMG2000含量为4重量份;
所述端氨基聚二甲基硅氧烷NH2-PDMS的含量为聚己内酯二醇质量的14%;
所述己二酸二酰肼的含量为步骤S1得到的预聚体质量的12%;
所述三异丙醇胺TIPA的含量为步骤S1得到的预聚体质量的8%;
在步骤S1中加入(亚甲基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)作为原料之一,其含量和甲苯二异氰酸酯TDI的质量相同;
所述(亚甲基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)的合成包括以下步骤:步骤S11:加入3-[(3-氨基苯基)甲基]苯胺,乙腈作为溶剂,四硝基甲烷作为氧化剂,回流反应15小时,得到3-{[3-氨基-5-(三硝基甲基)苯基]甲基}-5-(三硝基甲基)苯胺;步骤S12:在步骤S11后,通入H2,在H2氛围保护下,加入钌炭催化剂,进行还原反应24h,得到5-{[5-氨基-3-(三氨基甲基)环己基]甲基}-3-(三氨基甲基)环己-1-胺;步骤S13:5-{[5-氨基-3-(三氨基甲基)环己基]甲基}-3-(三氨基甲基)环己-1-胺和相同含量的碳酸二异丁酯在甲醇和甲醇钠存在下,以amberlyst 15作为催化剂,在100℃下回流反应6h,得到(亚甲基双(5-(三氨基甲基)环己烷-3,1-二基))二氨基甲酸二异戊酯;步骤S14:在步骤S13后,加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂,在100℃下回流12h反应,得到终产物(亚甲基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)。
2.一种动力电池软包铝塑膜用有机硅改性聚氨酯高聚物,包括甲苯二异氰酸酯TDI、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI、聚己内酯二醇PCL1000、多元醇PTMG2000、端氨基聚二甲基硅氧烷NH2-PDMS,其特征在于,所述有机硅改性聚氨酯高聚物按以下方式制备而成:步骤S1、在反应容器中加入多元醇PTMG2000、甲苯二异氰酸酯TDI、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI、聚己内酯二醇PCL1000、端氨基聚二甲基硅氧烷NH2-PDMS作为原料,然后再加入丁酮作为溶剂,其中丁酮的质量为原料质量之和的2~3倍,在氮气保护下,升温搅拌到100℃,回流反应3h,得到预聚体;
步骤S2、将步骤S1得到的预聚体在90℃下缓慢加入己二酸二酰肼、三异丙醇胺TIPA,维持在90℃,反应4h,减压蒸馏除去丁酮;
所述甲苯二异氰酸酯TDI含量为1重量份;
所述4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI含量为4重量份;
所述聚己内酯二醇PCL1000含量为1重量份;
所述多元醇PTMG2000含量为4重量份;
所述端氨基聚二甲基硅氧烷NH2-PDMS的含量为聚己内酯二醇质量的14%;
所述己二酸二酰肼的含量为步骤S1得到的预聚体质量的12%;
所述三异丙醇胺TIPA的含量为步骤S1得到的预聚体质量的8%;
在步骤S1中加入(戊烷-1,5-二基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)作为原料之一,其含量和甲苯二异氰酸酯TDI的质量相同;
所述(戊烷-1,5-二基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)的合成包括以下步骤: 步骤S21:3-叔丁氧羰基氨基苄基三苯基膦和丙二烯二酮在二氯甲烷溶剂中,室温反应5h,得到1,5-二-(3-叔丁氧羰基氨基苯基)戊四烯; 步骤S22:再加入三氟乙酸作溶剂,在室温下反应2h,得到1,5-二间氨基苯基戊四烯; 步骤S23:在步骤S22后,加入铂炭催化剂,在氢气氛围下,甲醇作为溶剂,50℃下反应24h,得到3-[5-(3-氨基苯基)戊基]苯胺; 步骤S24:在步骤S23后,在乙腈溶剂中,加入四硝基甲烷作为氧化剂,回流反应15h,得到5-{5-[3-氨基-5-(三硝基甲基)苯基]戊基}-3-(三硝基甲基)苯胺; 步骤S25:在步骤S24后,通入H2,在H2氛围保护下,加入钌炭催化剂,甲醇作为溶剂,进行还原反应24h,得到(戊烷-1,5-二基双(5-(三氨基甲基)环己烷-3,1-二基))二氨基甲酸酯二异戊酯; 步骤S26:步骤S25中得到的(戊烷-1,5-二基双(5-(三氨基甲基)环己烷-3,1-二基))二氨基甲酸酯二异戊酯和相同含量的碳酸二异丁酯在甲醇和甲醇钠存在下,以amberlyst15作为催化剂,在100℃下回流反应6h,得到[(3-{5-[3-({[(3-甲基丁基)氧基]羰基}氨基)环己基]戊基}环己基)氨基]甲烷酸-3-甲基丁基酯; S27:在步骤S26后,加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂,在100℃下回流12h反应,得到终产物(戊烷-1,5-二基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)。
3.一种动力电池软包铝塑膜用有机硅改性聚氨酯高聚物的制备方法,其特征在于: 步骤S1、加入多元醇PTMG2000、甲苯二异氰酸酯TDI、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI、聚己内酯二醇PCL1000、端氨基聚二甲基硅氧烷NH2-PDMS,(戊烷-1,5-二基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺)作为原料,然后加入丁酮作为溶剂,其中丁酮的质量为原料质量之和的2~3倍,在氮气保护下,升温搅拌到100℃,回流反应3h,得到预聚体; 步骤S2、在90℃下缓慢加入己二酸二酰肼、三异丙醇胺TIPA,维持在90℃,反应4h,减压蒸馏除去丁酮;其中,TDI:HMDI:PCL1000:PTMG2000的重量比为1:4:1:4,(戊烷-1,5-二基双(5-异氰酸环己烷-3,1-二基))二(甲烷三胺),其含量和甲苯二异氰酸酯(TDI)的质量相同,端氨基聚二甲基硅氧烷NH2-PDMS的含量为聚己内酯二醇质量的14%,己二酸二酰肼含量为预聚体质量的12%,三异丙醇胺含量为预聚体质量的8%。
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