[發(fā)明專利]有機硅聚醚多元醇及其制備方法、以及制備聚氨酯彈性體的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210097043.7
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102634035A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚成;馬妍;唐倩云
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;C07F7/08;C08G18/32;C08G18/63
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 郭百濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有機硅聚醚多元醇及其制備方法、以及制備聚氨酯彈性體的方法，屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚氨酯彈性體是一種性能介于橡膠與塑料之間的彈性材料，既具有橡膠的高彈性，又具有塑料的高強度，它的耐磨性能、耐油性、耐沖擊、耐低溫、耐化學(xué)腐蝕性能突出，被譽為第六大塑料，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，幾乎遍及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、國防等各個方面。但是采用現(xiàn)有技術(shù)方法制備的聚氨酯彈性體耐熱性、耐水解性較差，吸水率較高，從而限制了其在工程技術(shù)領(lǐng)域的進一步應(yīng)用。

為了克服上述問題，研究者逐漸將注意力轉(zhuǎn)移至有機硅改性聚氨酯彈性體。由于有機硅聚合物具有優(yōu)異的介電性、柔韌性、低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，耐高低溫、耐氧化、耐紫外線，低表面能和好的疏水性、透氣性及生物相容性，并且在較寬溫度范圍內(nèi)變化時其性能僅有很小的改變，因此有機硅改性聚氨酯彈性體應(yīng)當能夠綜合兩種材料的優(yōu)點：在保持聚氨酯彈性體優(yōu)異的力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，使其臨界表面張力下降，提高其表面疏水性能，改善基體聚合物與血液的相容性，這樣就能拓展其在醫(yī)用材料、涂料、粘膠劑等方面的應(yīng)用。

目前，與有機硅改性聚氨酯彈性體有關(guān)的專利如下：

申請?zhí)枮?7101388.6的中國發(fā)明專利申請公開了一種聚氨酯聚硅氧烷線型嵌段共聚物的制備方法，該方法將端羥基聚硅氧烷片段線性嵌入聚氨酯主鏈上，從而得到性能優(yōu)良的共聚物，可用于生物醫(yī)學(xué)工程。但是，該制備方法還存在以下問題：反應(yīng)體系粘度過大，易產(chǎn)生自動加速現(xiàn)象，且聚合反應(yīng)熱量難以導(dǎo)出，易局部過熱，導(dǎo)致反應(yīng)不均勻，使產(chǎn)物分子量分布變寬，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

專利號為03126957.5的中國發(fā)明專利公開了一種氨基硅油改性聚氨酯的制備方法，該方法在不加溶劑的條件下，使用氨基硅油、聚醚、二異氰酸酯為原料，進行共聚反應(yīng)制得有機硅改性聚氨酯。但是，該方法存在的問題在于：與含羥基的聚硅氧烷相比，氨基硅油與二異氰酸酯的反應(yīng)活性過強，反應(yīng)速度較快，不易控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種流動性良好且反應(yīng)活性適中的有機硅聚醚多元醇，并提供一種產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率很高的制備該多元醇的方法，此外還提供一種采用該多元醇制備有機硅改性聚氨酯彈性體的方法。

為達到以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種如式I所示的有機硅聚醚多元醇，分子量為250-10000，酸值為0.5-4mg?KOH/g，羥值為10-450mg?KOH/g；性狀為淺褐色透明狀液體；

其中，n、x、y均為整數(shù)，n的取值范圍是0-80(優(yōu)選0-25)，x的取值范圍是0-40，y的取值范圍是0-40。

本發(fā)明還提供一種前述有機硅聚醚多元醇的制備方法，包括以下步驟：

式II化合物和式III化合物進行聚合反應(yīng)后得到前述有機硅聚醚多元醇；

式II中，n為整數(shù)，n的取值范圍是0-80(優(yōu)選0-25)；式II化合物的含氫量優(yōu)選0.03-1.5％，分子量優(yōu)選134-6100；

式III中，x、y均為整數(shù)，x的取值范圍是0-40，y的取值范圍是0-40；式III化合物的分子量優(yōu)選58-3000。

式II化合物為Si-H基封端的聚二甲基硅氧烷，式III化合物為聚醚，均為市售品。

優(yōu)選的，式II化合物和式III化合物反應(yīng)的具體過程為：將式II化合物、式III化合物、含鉑的催化劑加入反應(yīng)釜中，然后在氮氣保護下加熱進行反應(yīng)，反應(yīng)溫度范圍為100℃-140℃，反應(yīng)時間范圍為3-8小時；其中，式II化合物和式III化合物的摩爾比為1∶2-2.2。

優(yōu)選的，含鉑的催化劑重量占式II化合物和式III化合物重量和的比例為20-50μg?Pt/g；含鉑的催化劑選自氯鉑酸溶液、鉑金催化劑、鉑分子配合物。

更優(yōu)選的，所述氯鉑酸溶液的溶劑為異丙醇、乙醇、四氫呋喃，優(yōu)選異丙醇。

通常氯鉑酸溶液可選用市售Speier催化劑，鉑金催化劑可選用市售Karstedt催化劑。

本發(fā)明還提供一種采用前述有機硅聚醚多元醇制備有機硅改性聚氨酯彈性體的方法，包括以下步驟：

第一步、將前述有機硅聚醚多元醇與二異氰酸酯反應(yīng)得到預(yù)聚體(即經(jīng)初步聚合得到的物質(zhì))；

第二步、將預(yù)聚體與擴鏈劑反應(yīng)得到有機硅改性聚氨酯彈性體。