[發明專利]一種烷氧基硅烷封端的聚合物及其生產工藝

在審

• 申請號: 201410205270.6
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN105085864A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 張旭建;沃能;孫瑞凌
• 申請（專利權）人: 泰州瑞洋立泰新材料科技有限公司
• 主分類號: C08G18/77
• 分類號: C08G18/77;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32
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【技術領域】

本發明涉及烷氧基硅烷封端的聚合物技術領域，尤其涉及一種高強度低毒性RTV密封膠和膠黏劑的烷氧基混合硅烷改性聚合物及其生產工藝。

【背景技術】

硅烷封端聚醚和硅烷封端聚氨酯聚合物作為新型密封材料的原料在國內外均有報道。在單組份濕固化體系中替代異氰酸酯封端的聚氨酯，具有低毒性和高耐候性的優點。第一代雙官能團聚合物已經在汽修擋風玻璃密封膠中取代了傳統的基于TDI制成的PU密封膠。因為這些硅烷改性聚合物不含有任何芳香官能團，所以顯示出了非常顯著的抗UV性能。第一代聚合物需要高含量含錫催化劑和高一元醇聚醚含量導致不能夠在大容積建筑和膠黏劑市場替代PU預聚物的可能性。

另外一種聚合物設計路線是聚氨酯預聚物被各種類型仲氨基丙基三甲氧基硅烷封端。封端產物具有更好的三甲氧基交聯效果，并且產出低一元醇DMC高分子量聚醚，這種方法設計出的聚合物可以和標準PU預聚物一樣使用高含量的DIDP塑化劑。生產出的密封膠和膠黏劑具有高回復率，低錫類催化劑含量，是好的PU預聚物的替代物。然而一個很大的缺點是聚合物與水分反應活性較高，存儲穩定性不好，通常在三到六個月內就會出現品質變化。同時對使用過程中的環境濕度控制要求嚴格，不能滿足大部分密封膠生產企業的實際使用要求。另外這類聚合物粘度通常高達100000mPa.s以上,需要在預聚物中使用20%含量以上的塑化劑才能夠在工廠中使用這些聚合物。塑化劑的加入會導致密封膠拉伸強度的下降，這種材料制成的密封膠本體拉伸斷裂強度一般在3Mpa/mm2以下，不能滿足工業用密封和粘結材料的強度要求。

硅烷改性聚氨酯SPUR也是密封膠用聚合物的一種，但是由于產品的黏度過高，通常在100000mpa.s以上，在制造密封膠的過程中使用有較大難度，同時粉體物料在樹脂中的分散液難以均勻，造成密封膠產品品質不穩定。

PU預聚物和氨基硅烷封端的聚氨酯具有很高的粘度是因為氨基甲酸酯基團中雙鍵氧原子和相鄰聚合物鏈中氮原子上面的氫原子形成了弱鍵氫鍵因而增加了粘度。標準方法是加入二甲苯和塑化劑降低聚氨酯預聚物和氨基硅烷封端SPUR的粘度以利于使用，但是會影響固化后膠體的強度。有機溶劑的揮發也給環境造成一定的危害。。

因此，為克服上述技術的不足而設計出一款具有更高的機械強度，可以解決三甲氧基硅烷封端產品對水分敏感以及儲存期短問題的一種烷氧基硅烷封端的聚合物及其生產工藝，正是發明人所要解決的問題。

【發明內容】

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種烷氧基硅烷封端的聚合物及其生產工藝，具有更高的機械強度，可以解決三甲氧基硅烷封端產品對水分敏感以及儲存期短問題。

為實現上述目的，本發明可采用如下技術方案：一種烷氧基硅烷封端的聚合物，其包括這些聚合物由聚氨酯，聚醚，聚丙烯酸酯或其他任意有能夠反應的游離活性羥基基團的線性或交聯聚合物。

進一步，所述聚合物，其中甲基二甲氧基和三乙氧基的比例在2:8到8:2之間。

進一步，所述通過控制氨基甲酸酯的數量減少氫鍵的作用，使聚合物在25℃下黏度在20000-30000之間。

一種烷氧基硅烷封端的聚合物的生產工藝，工藝包含以下操作步驟，

（1）在充分攪拌的標準實驗室燒杯中，5KG的12000分子量的低一元醇DMC催化OH值為10.0的聚醚在氮氣條件下和45.0gIPDI反應，用紅外光譜檢測直至NCO基團含量低于1%，然后加入45.0g3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷；

（2）在第二個反應步驟，剩余的OH基團和79g3-異氰酸基丙基-三乙氧基硅烷反應，直至紅外光譜檢測不到殘余NCO基團，大需要在75℃用最常用PU催化劑催化條件下反應6小時，25℃條件下，這種樹脂的粘度在20000-30000mPa.s之間；

（3）通過紅外光譜檢測儀檢測到在2242cm-1沒有任何峰，說明沒有殘余的NCO基團，在25℃未除水，實驗室玻璃皿中50%濕度，用1%含量錫催化劑催化聚合物的條件下，表干時間大概為60分鐘，固化7天后，紹爾硬度（A)大概在40。