[發明專利]一種聚氨酯膜的表面改性劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201510083228.6
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104710642B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 葛允林;張曙明;耿有為
• 申請（專利權）人: 滁州云林數碼影像耗材有限公司
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08L75/04;C07C45/72;C07C47/195;C07F7/18
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技術領域

本發明涉及一種表面改性劑及其制備方法，尤其是一種聚氨酯膜的表面改性劑及其制備方法。

背景技術

聚氨酯是有軟鏈段硬鏈段形成的嵌段共聚物，通過調節聚氨酯嵌段成分比例改變其彈性、硬度和親水性，制得的聚氨酯薄膜具有高拉力、強韌性、防水透氣性、耐老化性等等優良性能，因此廣泛用于醫療衛生，專用服裝，以及工業鄰域如飛機零部件，安全防彈玻璃等等。

聚氨酯膜具有眾多優異的性能，但是其質地一般較軟，存在易劃傷，不耐磨損等缺點，在某些應用方面，上述缺點會導致其外觀不佳、保護性能減弱、使用壽命縮短等眾多問題。雖然通過改變過其交聯程度等方式也可以對其軟硬度方面進行影響，但是在此過程中對聚氨酯膜的總體的性能的影響較大，而對其表面進行改性的方法僅是對表面進行改性，對聚氨酯膜的其他性能相對影響不大，同時也能起到很好的改性作用，通過對聚氨酯膜的表面改性可以使得聚氨酯膜的表面的硬度、抗劃痕性能和拒水拒油等性能大幅度增強，這就對聚氨酯膜的使用壽命、保護性能等起到了促進的作用，有利于擴大聚氨酯的應用范圍。

發明內容

本發明的目的是提供一種聚氨酯膜的表面改性劑及其制備方法，首先制備得到含氟硅的二醛，然后再將其與光催化劑和水進行復配得到聚氨酯膜的表面改性劑，醛基可以與聚氨酯膜上的基團反應，會增加聚氨酯膜表面的固化交聯程度，同時，會使含氟硅的基團緊緊的附著在聚氨酯膜表面，這就會起到了對聚氨酯表面改性的作用，大大增加聚氨酯表面的抗劃痕等性能。

本發明的一種聚氨酯膜的表面改性劑為含氟硅的二醛和光引發劑的水溶液，按質量比，所述含氟硅的二醛:光引發劑:水＝46～48:0.5～1:50，所述含氟硅的二醛的結構式為：

制備得到的含氟硅的二醛的端基為醛基，醛基可以與聚氨酯膜中的未反應完全的-NH-鍵發生反應，從而使得含氟硅的鏈段，牢牢地附著在聚氨酯膜的表面，大大增加聚氨酯表面的性能，反應原理如下所示：

如上所述的一種聚氨酯膜的表面改性劑，所述光引發劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，是無黃變光引發劑，引發效率較好，同時不會造成所述改性膜的顏色的變化。

一種聚氨酯膜的表面改性劑的制備方法，包括以下步驟：

1)3-羥基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛的合成；

將3,3,3-三氟丙醛和NaOH溶液混合，反應，分離提純，得到3-羥基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛，結構式為：

2)含氟硅的二醛的合成；

然后將所述3-羥基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛與1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇加入丙酮中，反應，分離提純，得到含氟硅的二醛；

3)聚氨酯膜的表面改性劑的制備；

將含氟硅的二醛、光引發劑和水共混配成均勻溶液，制備得到所述聚氨酯膜的表面改性劑。

如上所述的一種聚氨酯膜的表面改性劑的制備方法，步驟1)中，所述NaOH溶液的濃度為2～4mol/L，在該濃度范圍內，NaOH可以很好的引發反應，并且為反應的進行提供良好的堿性環境；所述3,3,3-三氟丙醛和NaOH溶液按質量比為1:5～7，反應溫度為40～50℃，反應時間為2～3h，在該原料比、反應溫度和反應時間的條件下，所得到的3-羥基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛的轉化率較高。

如上所述的一種聚氨酯膜的表面改性劑的制備方法，步驟2)中，所述3-羥基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛和1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇按摩爾比為3～4:1，所述丙酮和1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基-1,7-四硅氧烷二醇按質量比為5～10:1，反應溫度為50～60℃，反應時間為3～5h，控制3-羥基-2,4-二(三氟甲基)-丁醛過量，適當的反應條件，增加反應的轉化率，確保最終產物為含氟硅的二醛。

有益效果：

本發明提供的一種聚氨酯膜的表面改性劑的制備方法簡便，改性效果好，可以很好的應用于聚氨酯膜的表面改性，提高其表面抗劃痕等性能，增強了聚氨酯膜的保護性能和使用壽命等，有利于增大聚氨酯膜的應用范圍。

具體實施方式

下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。