[發(fā)明專利]光敏性聚氨酯有機(jī)硅樹脂的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410149045.5
• 申請(qǐng)日: 2014-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN104017165A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱令干;丁敬德;熊璠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇嘉娜泰有機(jī)硅有限公司
• 主分類號(hào): C08G18/67
• 分類號(hào): C08G18/67;C08G18/61
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 任重

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚氨酯改性技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光敏性聚氨酯有機(jī)硅樹脂的制備方法。

背景技術(shù)

聚氨酯(PU)自20世紀(jì)40年代出現(xiàn)以來(lái)，在涂料、彈性體、泡沫塑料及粘合劑等方面均已獲得廣泛應(yīng)用，是一種多功能的聚合物材料，也是發(fā)展最快的高分子材料之一。聚氨酯含有特征單元結(jié)構(gòu)氨基甲酸酯鍵(—NH—CO—)，鏈中含有交替的軟鏈段和硬鏈段，使得其聚集態(tài)結(jié)構(gòu)為多相結(jié)構(gòu)，這決定了聚氨酯涂料優(yōu)良的耐磨、柔韌等性能。然而單一的聚氨酯涂料在耐水性、光澤、硬度等方面的性能還不夠理想，通過(guò)改性可以使其獲得更加優(yōu)異的綜合性能。聚氨酯的改性有兩種方式：一種是通過(guò)簡(jiǎn)單的物理方法將具有互補(bǔ)特性的兩種或多種樹脂混合在一起；另一種是通過(guò)化學(xué)方法使產(chǎn)品具有兩種或多種體系的特性。

聚氨酯涂料傳統(tǒng)的固化類型主要有濕氣固化型、熱固化型，由于光固化技術(shù)具有固化速度快、節(jié)省能源、節(jié)省資源、無(wú)溶劑污染等優(yōu)點(diǎn)，所以光固化有機(jī)硅聚氨酯涂料一出現(xiàn)即引起人們極大的興趣，顯示出極好的發(fā)展前景。雖然已有一些光固化聚氨酯有機(jī)硅樹脂的報(bào)道，如陶永紅、唐凱合成的有機(jī)硅／丙烯酸酯／聚氨酯樹脂，配成紫外光固化UV固化涂料具有更優(yōu)異的耐黃變性能，并保持了良好的耐磨性和附著力。齊宇頌、曾兆華等以甲基丙烯酸羥乙酯、異佛爾酮二異氰酸酯和二一(γ—三乙氧基硅烷基丙基)胺為原料，合成的有機(jī)硅改性聚氨酯丙烯酸酯(Si—PUA)預(yù)聚物，其光固化膜的電性能、熱性能均很優(yōu)良。趙石林、陳國(guó)新等使用硅烷偶聯(lián)劑KH-570在酸性條件下的水解反應(yīng)，原位聚合成醇溶性有機(jī)硅樹脂，同時(shí)將納米SiO₂分散其中，制備了環(huán)保型納米UV屏蔽透明涂料，可作為建筑外墻涂料和木器涂料的罩面，提高了涂料的屏蔽效率和透明性，并延長(zhǎng)涂料的使用壽命，但是現(xiàn)有技術(shù)的制備方法存在合成工藝復(fù)雜，成本高，聚氨酯有機(jī)硅樹脂產(chǎn)品的耐熱性、耐候性及附著性能還待提高等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光敏性聚氨酯有機(jī)硅樹脂的制備方法，制備工藝步驟簡(jiǎn)單、成本低、制得產(chǎn)品具有良好的耐磨性、耐水性、耐候性，光固化后形成的凝膠體硬度高且柔韌性好。

本發(fā)明的上述目的通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種光敏性聚氨酯有機(jī)硅樹脂的制備方法，包括如下步驟：

S1.?將二異氰酸酯、催化劑、阻聚劑與溶劑混合攪拌，再加入丙烯酸羥基酯，控制反應(yīng)溫度在40~50℃下反應(yīng)5~8h得單體中間產(chǎn)物；?

S2.?將羥烷基硅油、催化劑、阻聚劑與溶劑混合均勻，加入步驟S1制得的單體中間產(chǎn)物中，控制反應(yīng)溫度在60~80℃下反應(yīng)5~8h，產(chǎn)物洗滌、干燥、除去溶劑后即得產(chǎn)品；

步驟S1中，所述二異氰酸酯與丙烯酸羥基酯的用量摩爾比為1:1~1.2，所述催化劑的用量為二異氰酸酯與丙烯酸羥基酯總用量的0.1~2%，所述阻聚劑的用量為二異氰酸酯與丙烯酸羥基酯總用量的0.1~2%；

步驟S2中，所述羥烷基硅油的用量與步驟S1二異氰酸酯用量摩爾比為0.4~0.5，所述催化劑的用量為羥烷基硅油用量的0.1~2%，所述阻聚劑的用量為羥烷基硅油用量的0.1~2%。

本發(fā)明所述二異氰酸酯選擇聚氨酯領(lǐng)域常用二異氰酸酯單體即可，優(yōu)選地，所述二異氰酸酯選自異佛爾酮二異氰酸酯，甲苯-2,4-二異氰酸酯，二甲基聯(lián)苯二異氰酸酯，亞甲基二對(duì)苯基二異氰酸酯，對(duì)苯二異氰酸酯，1,6-己二異氰酸酯，1,5-萘二異氰酸酯，4,4-二異氰酸酯二環(huán)己基甲烷，鄰苯二甲基二異氰酸酯中的一種或多種復(fù)配。

本發(fā)明所述丙烯酸羥基酯選擇聚氨酯領(lǐng)域常用二異氰酸酯單體即可，優(yōu)選地，所述丙烯酸羥基酯選自（甲基）丙烯酸羥乙酯，（甲基）丙烯酸羥丙酯，三羥甲基丙烷二丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或多種復(fù)配。

優(yōu)選地，步驟S1中，所述丙烯酸羥基酯采用滴加的方式加入，滴加時(shí)的反應(yīng)溫度控制在30~40℃，滴加時(shí)間控制在25~35min，采用滴加的方式加入且控制滴加時(shí)的反應(yīng)溫度，目的是為了促進(jìn)丙烯酸羥基酯充分分散的同時(shí)又不會(huì)使得反應(yīng)物速度過(guò)快，保證聚合反應(yīng)溫和平穩(wěn)進(jìn)行，利于反應(yīng)進(jìn)程的控制。

本發(fā)明所述羥烷基硅油為羥丙基硅油、羥甲基硅油、羥基硅油、羥丁基硅油等其中一種或多種復(fù)配。

優(yōu)選地，步驟S2中，所述羥烷基硅油采用滴加的方式加入，滴加時(shí)的反應(yīng)溫度控制在40~50℃，滴加時(shí)間控制在25~35min，同理，采用滴加的方式加入且控制滴加時(shí)的反應(yīng)溫度，目的是為了促進(jìn)羥烷基硅油充分分散的同時(shí)又不會(huì)使得反應(yīng)物速度過(guò)快，保證聚合反應(yīng)溫和平穩(wěn)進(jìn)行，利于反應(yīng)進(jìn)程的控制。