[發明專利]層狀硅酸鹽改性有機硅接枝聚醚型聚氨酯彈性體及制備方法與應用

有效

• 申請號: 201410428913.3
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104231206A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 劉偉區;夏侯國論
• 申請（專利權）人: 中科院廣州化學有限公司南雄材料生產基地;中科院廣州化學有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/61;C08G18/48;C08G18/10;C08G18/12;C08K9/04;C08K3/34
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蘇運貞

1.一種層狀硅酸鹽改性有機硅接枝聚醚型聚氨酯彈性體，其特征在于包含以下組分：100質量份聚醚型聚氨酯預聚體、5～100質量份有機硅接枝聚醚型聚氨酯預聚體、1～40質量份聚醚多元醇、0.5～15質量份有機改性的層狀硅酸鹽、0～5質量份擴鏈劑、0.1～2質量份消泡劑、2～15質量份固化劑。

2.根據權利要求1所述的層狀硅酸鹽改性有機硅接枝聚醚型聚氨酯彈性體，其特征在于：所述的聚醚型聚氨酯預聚體，其制備方法為：將6～150質量份多異氰酸酯和100質量份聚醚多元醇，在75℃～90℃，氮氣保護下攪拌反應3～10小時。

3.根據權利要求2所述的層狀硅酸鹽改性有機硅接枝聚醚型聚氨酯彈性體，其特征在于：所述的多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4′-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯和多苯基甲烷多異氰酸酯中的一種；

所述的聚醚多元醇為平均官能度等于或大于2，且平均分子量為300～6000的聚氧化丙烯醚多元醇、聚四氫呋喃醚多元醇和四氫呋喃-氧化丙烯共聚多元醇中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的層狀硅酸鹽改性有機硅接枝聚醚型聚氨酯彈性體，其特征在于：所述的有機硅接枝聚醚型聚氨酯預聚體，其結構式為：

和中的一種；

其中，R₁為和中的一種；

R₂和R₄為聚醚多元醇分子鏈；R₃為其中R為烴基或芳基，m＝4～650，n＝0～3。

5.根據權利要求4所述的層狀硅酸鹽改性有機硅接枝聚醚型聚氨酯彈性體，其特征在于：所述的有機硅接枝聚醚型聚氨酯預聚體，其制備方法為：100質量份聚醚多元醇與10～25質量份二異氰酸酯，在75℃～90℃，氮氣保護下反應3～7小時后，加入4～30質量份單端羥基聚二甲基硅氧烷和0.1～0.5質量份有機金屬催化劑，在85℃～95℃，反應3～8小時，制得有機硅接枝聚醚型聚氨酯預聚體。

6.根據權利要求5所述的層狀硅酸鹽改性有機硅接枝聚醚型聚氨酯彈性體，其特征在于：所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4′-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯和1,5-萘二異氰酸酯中的一種；

所述的單端羥基聚二甲基硅氧烷為平均分子量為500～50000的單端羥烴基封端聚二甲基硅氧烷和單端硅羥基封端聚二甲基硅氧烷中的一種；

所述的有機金屬催化劑為有機錫催化劑、有機鋅催化劑中的一種；

所述的聚醚多元醇為平均官能度等于或大于3，且平均分子量為300～6000的聚氧化丙烯醚多元醇、聚四氫呋喃醚多元醇和四氫呋喃-氧化丙烯共聚多元醇中的一種。

7.根據權利要求1所述的層狀硅酸鹽改性有機硅接枝聚醚型聚氨酯彈性體，其特征在于：所述的聚醚多元醇為平均官能度等于或大于3，且平均分子量為300～6000的聚氧化丙烯醚多元醇、聚四氫呋喃醚多元醇和四氫呋喃-氧化丙烯共聚多元醇中的至少一種。

8.根據權利要求1所述的層狀硅酸鹽改性有機硅接枝聚醚型聚氨酯彈性體，其特征在于：所述的有機改性的層狀硅酸鹽，其制備方法為：將10質量份離子交換容量為50～150mmol/100g層狀硅酸鹽加入200質量份去離子水中，攪拌均勻后；將2～10質量份陽離子交換劑溶解在20～100質量份無水乙醇中，然后加入到上述層狀硅酸鹽和水的混合體系中，于20～90℃下高速攪拌4～20h后抽濾，濾餅用去離子水洗，直至濾液用0.1mol/L的AgNO₃溶液檢測無沉淀，然后將濾餅于60～120℃真空干燥至恒重，研磨成粉末，過325～1250目篩，得到有機改性的層狀硅酸鹽；

所述的層狀硅酸鹽為蒙脫土、累托石、高嶺土、蛭石、海泡石和伊利石中的一種；

所述的陽離子交換劑為含12～18碳的碳鏈的伯胺、仲胺、叔胺的鹽酸鹽和含12～18碳的碳鏈的季銨鹽中的一種。