[發(fā)明專利]一種有機?無機雜化高分子復合材料及其制備方法

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• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106977688A
• 公開（公告）日: 2017-07-25
• 發(fā)明（設計）人: 王執(zhí)鍇;王思哲;陳志華
• 申請（專利權）人: 武漢鈮歐能源材料有限公司
• 主分類號: C08G18/75
• 分類號: C08G18/75;C08G18/61;C08G18/04;C08G18/38;C09D175/14;C09D7/12
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 鐘鋒,張秋燕

1.一種有機‐無機雜化高分子復合材料，其特征在于它的主要組成成分包括：可聚合或可交聯(lián)的硅倍半氧烷-聚氨酯及其衍生物、可聚合或可交聯(lián)的單體或齊聚體、固化輔助劑和/或添加劑。

2.一種有機‐無機雜化高分子復合材料，其特征在于它的主要組成成分按質(zhì)量百分比計為：可聚合或可交聯(lián)的硅倍半氧烷-聚氨酯及其衍生物5-90％、可聚合或可交聯(lián)的單體或齊聚體10‐80％、固化輔助劑和/或添加劑0‐10％。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種有機‐無機雜化高分子復合材料，其特征在于所述可聚合或可交聯(lián)的硅倍半氧烷-聚氨酯及其衍生物通式為R_mSi_nO_a(OH)_bX_c，其中，m，n，a，b，c均表示原子或基團的個數(shù)，m，n為正整數(shù)，且n在2至100的范圍內(nèi)，m在0至3n的范圍內(nèi)，b，c均為非負整數(shù)，且滿足b+c<3n，a為正實數(shù)，且a＝2n-0.5b-0.5c-0.5m；Si表示元素硅；OH表示羥基，X表示為可水解的功能團；R為有機基團，相同或者不同。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種有機‐無機雜化高分子復合材料，其特征在于所述R含有一種或幾種非活性或活性功能團，所述非活性基團包括但不限于：烷基、苯基、碳氟基，所述活性功能團包括但不限于：丙烯酰氧基烷基或芳香基，甲基丙烯酰氧基烷基或芳香基，烯烴基，芳香烴烯基，炔烴基，環(huán)烯烴基，環(huán)炔烴基，鏈式脂肪族環(huán)氧烷基，環(huán)狀脂肪族環(huán)氧烷基，硫醇基以及肉桂酸基。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種有機‐無機雜化高分子復合材料，其特征在于所述R中至少有一個含有一種或幾種活性功能團；X為烷氧基或者鹵原子。

6.根據(jù)權利要求1或2所述的一種有機‐無機雜化高分子復合材料，其特征在于所述可聚合或可交聯(lián)的硅倍半氧烷-聚氨酯及其衍生物的制備方法，主要步驟如下：

1)以有機硅烷和水作為反應物，進行水解和縮合反應，獲得作為第一中間體；

2)選擇或者制備第二中間體，所述第二中間體含有能與硅羥基進行封端反應的官能團，并同時具有可聚合或可交聯(lián)活性有機官能團；

3)第二中間體對第一中間體進行硅羥基封端反應，生成可聚合或可交聯(lián)的硅倍半氧烷-聚氨酯及其衍生物。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種有機-無機雜化高分子復合材料，其特征在于所述第一中間體、第二中間體均為一種或者幾種的混合物。

8.根據(jù)權利要求6所述的一種有機-無機雜化高分子復合材料，其特征在于所述有機硅烷的化學式表達為R_mSiX_4-m，其中，R包括但不限于：非活性基團烷基、苯基、碳氟基，活性基團丙烯酰氧基烷基或芳香基，甲基丙烯酰氧基烷基或芳香基，烯烴基，芳香烴烯基，炔烴基，環(huán)烯烴基，環(huán)炔烴基，鏈式脂肪族環(huán)氧烷基，環(huán)狀脂肪族環(huán)氧烷基，硫醇基以及肉桂酸基；X表示可水解的功能團；m不大于3的正整數(shù)；Si表示元素硅。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種有機-無機雜化高分子復合材料，其特征在于所述有機硅烷包括但不局限于有機烷氧基硅烷、有機鹵硅烷。

10.根據(jù)權利要求8所述的一種有機-無機雜化高分子復合材料，其特征在于所述水解和縮合反應中，有機硅烷的摩爾數(shù)的總和與水摩爾數(shù)的比值為1.0:(1.0～6.5)；水解和縮合反應的時間范圍為0～7天；溫度范圍為0～200℃。

11.根據(jù)權利要求8所述的一種有機‐無機雜化高分子復合材料，其特征在于所述第一中間體是完全縮合的籠狀硅倍半氧烷，以及多種未完全縮合硅倍半氧烷的混合物。

12.根據(jù)權利要求8所述的一種有機‐無機雜化高分子復合材料，其特征在于所述第二中間體中能進行硅羥基封端反應的基團包括但不限于異氰酸酯基，酰鹵基，硅鹵基；所述可聚合或可交聯(lián)活性有機官能團包括但不限于丙烯酰氧基烷基或芳香基，甲基丙烯酰氧基烷基或芳香基，烯烴基，芳香烴烯基，炔烴基，環(huán)烯烴基，環(huán)炔烴基，鏈式脂肪族環(huán)氧烷基，環(huán)狀脂肪族環(huán)氧烷基，硫醇基以及肉桂酸基。