[發明專利]一種有機硅改性聚氨酯-酰亞胺材料的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201410085511.8
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN104031241A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 李義濤;劉新爍;黃明富;李偉;安媛媛;張兵兵;游孟夢
• 申請（專利權）人: 東莞市長安東陽光鋁業研發有限公司
• 主分類號: C08G18/83
• 分類號: C08G18/83;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/12;C09J175/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及有機硅材料技術領域，特別是一種有機硅改性聚氨酯-酰亞胺材料的制備方法。

背景技術

聚氨酯(PU)具有耐摩擦、耐低溫性、高彈性等優異的性能，目前已經獲得了比較廣泛的應用。但PU力學性能、耐熱性能、耐候性能和防水性能不佳，這在一定程度上限制了PU材料的應用。聚酰亞胺(PI)是一類耐熱性能和力學性能優異的高聚物，將酰亞胺結構引入聚氨酯主鏈中，使分子鏈上既含有聚氨酯軟、硬段結構，又含有剛性的酰亞胺環結構，可顯著提高PU的耐熱性和力學性能。現有技術中對聚酰亞胺型聚氨酯的研究大量存在，如中國專利CN103509167A公開了一種抗熔滴耐高溫聚酰亞胺型聚氨酯及其制備方法，具有有阻燃、耐高溫、高力學強度的優點；日本專利JP2004002922、JP2004002923公開了一種聚氨酯-酰亞胺樹脂，用于電路連接用粘合劑，具有絕緣和低溫快速固化的特性，但聚酰亞胺型聚氨酯的化學穩定性、力學性能等特性在現有技術涉及較少。

發明內容

本發明的目的首先在于提供一種有機硅改性聚氨酯-酰亞胺材料的制備方法，其次在于根據提供的方法制得具有良好的力學性能、耐熱性能、耐候性能和防水性能的材料，最后在于將其應用于耐高溫膠黏劑等領域。

為了達到上述目的，本發明的一個技術方案提供了一種有機硅改性聚氨酯-酰亞胺材料的制備方法：惰性氣氛下，在聚醚二元醇中加入二異氰酸酯和有機錫催化劑，并升溫至60-90℃攪拌反應；然后加入二苯二甲酸酐溶液，在60-90℃下攪拌反應制得預聚體；降溫至10-30℃，將所得預聚體攪拌下加入到硅烷偶聯劑溶液直至分散均勻，即得有機硅改性聚氨酯-酰亞胺材料。

在一些實施方式中，聚醚二元醇中加入二異氰酸酯和有機錫催化劑攪拌反應持續時間為1-3小時；加入二苯二甲酸酐溶液后攪拌反應的持續時間為1-4小時。

在一些實施方案中，所述的惰性氣氛為氮氣氣氛。

本發明上述技術方案提供的制備方法，包含以下具體步驟：

1）惰性氣氛下，在聚醚二元醇中加入二異氰酸酯和有機錫催化劑，并升溫至60-90℃攪拌反應1-3小時；

2）在步驟1）所得溶液中加入二苯二甲酸酐溶液，在60-90℃下攪拌反應1-4小時制得預聚體，并降溫至10-30℃；

3）將步驟2）所得預聚體攪拌下加入到硅烷偶聯劑溶液中直至分散均勻，即得有機硅改性聚氨酯-酰亞胺材料。

在本發明的一些實施方案中，二異氰酸酯、聚醚二元醇、二苯二甲酸酐、硅烷偶聯劑的摩爾比為1:0.3-0.7:0.2-0.5:0.3-0.7。

在本發明的一些實施方案中，二異氰酸酯選自甲苯-2,4-二異氰酸酯、甲苯-2,6-二異氰酸酯、4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯或多亞甲基多苯基二異氰酸酯。

在本發明的一些實施方案中，聚醚二元醇為分子量1000-6000的聚氧化丙烯二醇或分子量1000-6000的聚四氫呋喃二醇。

在本發明的一些實施方案中，二苯二甲酸酐為4,4′-(六氟亞異丙基)雙鄰苯二甲酸酐。

在本發明的一些實施方案中，硅烷偶聯劑選自γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-氨丙基三甲氧基硅烷。

在本發明的一些實施方案中，有機錫催化劑為二月桂酸二丁基錫，含量為所有物料總質量的0.05-0.5%。

在本發明的一些實施方案中，二苯二甲酸酐溶液與硅烷偶聯劑溶液的溶劑選自N,N-二甲基甲酰胺、丙酮或甲苯。

本發明的另一個技術方案提供了一種根據上述制備方法制得的有機硅改性聚氨酯-酰亞胺材料。

本發明的另一個技術方案提供了上述有機硅改性聚氨酯-酰亞胺材料用于在耐200℃高溫膠黏劑中的應用。

本發明使用的術語“或”表示備選方案，如果合適的話，可以將它們組合，也就是說，術語“或”包括每個所列出的單獨備選方案以及它們的組合。例如，“溶劑選自N,N-二甲基甲酰胺、丙酮或甲苯”表示溶劑可以是N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、甲苯之中的一種，也可以是其一種以上的組合。

除非明確地說明與此相反，否則，本發明引用的所有范圍包括端值。例如，“在60-90℃下攪拌反應”表示攪拌反應的溫度T的范圍為60℃≤T≤90℃。

本發明所述有機硅改性聚氨酯-酰亞胺材料的制備方法與現有技術相比，其優點在于：