[發明專利]一種聚氨酯改性有機硅膠的制備方法

無效

• 申請號: 201110368654.6
• 申請日: 2011-11-20
• 公開（公告）號: CN102417595A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 傅越江;鐘少鋒;吳幼泉;徐永達;吳仁妹;黃小軍
• 申請（專利權）人: 浙江精業生化有限公司
• 主分類號: C08G77/46
• 分類號: C08G77/46;C08G77/458;C08G18/61;C08G18/12;C08G77/388
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術領域

本發明涉及硅膠技術領域，特別是一種用聚氨酯改性硅膠的制備方法。?

背景技術

硅膠具有非常優異的耐高低溫、耐候、憎水、電絕緣等性能和極寬廣的使用溫度范圍，已成為包括航天、航空、航海、國防軍工、電子電器、交通運輸、醫療衛生等領域和人類日常生活中不可缺少的重要材料。?

但是硅膠的性能還存在著一系列問題，如耐溶劑性不佳、機械強度差、極不耐磨損、固化溫度高，特別是涂膜于聚脂基材時，其粘附性差，極大地限制了硅膠的應用范圍。聚氨酯樹脂具有良好的抗振動沖擊性、粘附性、耐溶劑性、柔韌性及耐化學腐蝕性，因此經聚氨酯改性的硅膠能克服其性能的不足，改善硅膠的耐溶劑性、機械強度、耐磨損牢度等性能。當其作為滌綸或滌/棉紡織面料的印花硅膠時，能提高了硅膠與織物間的相容性和粘著力；用作涂料時可以增加漆膜抗撕拉性，提高其耐溶劑性，并使漆膜具有耐候性好、耐腐蝕、固化速度快、可涂飾性等優點。將有機硅膠與聚氨酯樹脂兩者結合起來，可以彌補兩者的不足并兼具兩者的優點，提高其綜合性能，并拓寬應用范圍。?

到目前為止，一般采用物理共混的方法將聚酯和有機硅膠等組份共混以提高其綜合性能。例如，將含烷氧鏈段聚合物利用物理共混的方法添加到聚酯樹脂中可以提高漆膜柔韌性，但對樹脂的硬度穩定性和機械性能等都有不良的影響，很難滿足高品質樹脂的要求，必然會影響其應用領域；中國專利CN102031697A報道了聚酯/聚醚改性硅油三元共聚織物整理劑的制備方法，該工藝處理織物時雖然提高了織物的親水性，抗靜電性，耐沾污性，但由于其不具有反應性活性基團，很難于聚酯之間建立耐久性的結合，粘附性較差。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種新型聚氨酯改性硅膠的制備方法，通過引入聚氨酯鏈鍛改善了硅膠的耐久性、耐溶劑性、抗撕拉性等性能；通過引入含氨基活性基團交聯劑不僅使改性硅膠具有優良的保光性、粘結性、電絕緣性、耐熱性，還具有高表面硬度、抗彎曲性等優點，而且固化速度快、耐磨損、不粉化，因此具有廣泛的應用價值。?

為解決該技術問題，本發明的技術方案包括以下步驟：?

(1)?端氨基改性有機硅的制備：

將八甲基環四硅氧烷與四甲基二硅氧烷投入反應釜中，在30℃~70℃溫度下攪拌反應0.5h~1h，加入酸性催化劑，在50℃~70℃溫度下進行平衡化反應3h~10h，然后用無水碳酸鈉中和后，經過濾、抽真空，得到甲基含氫硅氧烷中間體；將制得的甲基含氫硅氧烷中間體與烯丙基縮水甘油醚投入反應釜中，在60℃~100℃溫度下攪拌反應2h~3h，再滴加鉑催化劑攪拌反應2h~3h，得到端二環氧基硅油；將端二環氧基硅油與氨基聚醚在80℃~100℃溫度下反應1h~3h，得到端氨基改性有機硅。其反應方程式如下：

方程式中的m、n、e代表重復單元的個數

(2)?聚氨酯預聚體的制備：

將對苯二異氰酸酯、氨基聚醚和聚乙二醇這三種單體投入反應釜中，再加入二月桂酸二丁基錫，然后在N₂保護下緩慢升溫至60℃~80℃，恒溫反應2h~3h后，得到聚氨酯預聚體。其反應方程式如下：

方程式中的m、n、s、a、b?代表重復單元的個數

(3)聚氨酯改性硅膠的制備：

將端氨基改性有機硅和聚氨酯預聚體混合投入到反應釜中，在N₂保護下，于65℃~90℃溫度下反應1h~3h，即得聚氨酯改性硅膠。其反應方程式如下：

方程式中的m、n、a、b、c、e、f代表重復單元的個數

步驟(1)端氨基改性有機硅的制備中，所述的八甲基環四硅氧烷與四甲基二硅氧烷質量比為4:1~19:1；所述的酸性催化劑為質量分數為98%的濃硫酸，其用量為反應物總質量的0.0005%~0.5%。

步驟(1)端氨基改性有機硅的制備中，所述的甲基含氫硅氧烷中間體與烯丙基縮水甘油醚的質量比為1:1.5~1:3，所述的鉑催化劑用量為反應物總質量的0.00005%~0.0005%。?

步驟(1)端氨基改性有機硅的制備中，所述的端二環氧基硅油與氨基聚醚的質量比為1:5~1:8。?

步驟(2)聚氨酯預聚體的制備中，所述的對苯二異氰酸酯:氨基聚醚:聚乙二醇的摩爾比為2.1:1:1，聚乙二醇為聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800或聚乙二醇1000，二月桂酸二丁基錫占單體總質量的0.01%~1%。?