[發明專利]一種紫外光（UV）固化型側基含甲基丙烯酸酯結構的聚甲基硅氧烷

在審

• 申請號: 201810390617.7
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108530634A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 薛小強;蔣必彪;黃文艷;楊宏軍;蔣其民;孫佳悅
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C08G77/38
• 分類號: C08G77/38;C08G77/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種紫外光固化型側基含甲基丙烯酸酯結構的聚甲基硅氧烷的制備方法，通過非對稱雙烯丙烯酸甲基丙烯酸乙二醇酯與氨基硅油進行邁克爾加成反應，非對稱雙烯的雙鍵的活性差距較大，丙烯酸結構優先與氨基進行加成，甲基丙烯酸結構成功鏈接到甲基硅油側鏈中，制備出結構可控的側基含甲基丙烯酸酯結構的甲基硅油，反應接枝率高，是一種高效溫和可控的制備方法；選用常規復配光引發劑，涂覆在基材上紫外光固化，室溫下快速固化成膜，清潔無污染的特點，無需繁復地制備硅油改性的光引發劑，制備出有機硅具有耐高溫，耐候性佳、電氣絕緣性好、離型效果出色和低表面張力等優點，廣泛應用于離型涂層、涂料、皮革助劑和包裝等行業。

技術領域

本發明屬于高分子材料科學領域，尤其是涉及一種紫外光(UV)固化型甲基硅油材料。

背景技術

聚甲基硅氧烷即為甲基硅油，由其獨特的化學結構而具有許多優異的物化性能，結構以硅氧鍵為主鏈，具有極好的柔順結構特點，同時表現出耐高低溫，且在較寬的溫度范圍內使用，此外，硅氧結構與常規聚合物相比，更具有優異的耐候性、耐腐蝕性、電氣絕緣性，耐臭氧型、防水、阻燃性、生理惰性等性能，廣泛應用于航空航天、日用材料、電子電氣、化工機械、醫療衛生、交通運輸等國民經濟各個行業。

目前，傳統有機硅是通過高效催化劑在高溫下進行固化成型的，不僅固化速度慢，能耗高、固化效率低，甚至固化過程中產生溶劑以及小分子有機物揮發污染環境，金屬催化劑的殘留影響產品性能和應用點，因此，這極大程度上限制了有機硅的應用和推廣。

紫外光(UV)固化是一種節能環保的新技術，具有快速固化(數秒成膜)，固化均勻、室溫固化、節能高效、環境友好等優點，尤其適用于熱敏性元部件成型方法，以及定域性的復印和半導體電路的光刻，因此，光固化是一種非常有應用前景的固化方法。因此，通過將硅氧主鏈引入可紫外光固化的官能團，在紫外光輻照下進行交聯固化則顯示了高效、快速固化成型、清潔環保、節能等諸多優勢，所得材料具有耐溫、耐候、電氣絕緣、低表面張力和低表面能等優點，因此，含丙烯酸酯類功能基的甲基硅油材料具有紫外光活性有機硅高分子，光聚合反應活性一般較高、反應速率較快、具有一定的抗氧聚合能力，再加上價格低廉，使其成為目前紫外光固化產品中用量最大的預聚物，可應用于不同基材的離型薄膜流水化快速制造，固化后不僅保留了有機硅的優勢，同時具有丙烯酸酯的成膜性、保色性好，光澤高，粘接性能優異，提升了有機硅的應用和推廣，如涂層、油漆、皮革助劑、包裝等行業。

早期丙烯酸酯改性甲基硅油是通過聚甲基硅氧烷中的二氯硅烷與丙烯酸羥乙酯(HEA)在堿催化下的水解縮合反應制得，但此改性聚硅氧烷含有對濕度敏感的Si-O-C鍵，水解穩定性較差，HEA結構容易解離而失活，因此，有必要合成穩定性高的Si-C結構的丙烯酸酯基化聚甲基硅氧烷，主要合成方法為有硅氫加成法、酯化法和脫醇法。含硅氫基的聚甲基硅氧烷直接與對稱型雙丙烯酸酯進行硅氫加成反應，H₂PtO₆ 6H₂O的催化下，便得到丙烯酸酯基化聚硅氧烷，由于雙丙烯酸酯具有同等活性，在加成反應過程中，會發生聚合物鏈之間交聯反應，影響較大，此外，催化劑較為昂貴，限制了該反應的應用推廣。孫芳等利用端環氧聚甲基硅氧烷與丙烯酸在催化劑催化下，酯化法制備出丙烯酸酯化聚硅氧烷；端羥烷基聚甲基硅氧烷與丙烯酸發生酯化反應，得到丙烯酸酯化聚硅氧烷；何華等以氯丙基聚硅氧烷和丙烯酸輕丙酯反應，合成出丙烯酸酯基化聚硅氧烷，作為隔離劑研究紫外光固化特性及其防粘性能等。酯化反應的活性限制了酯化效率較低，丙烯酸酯的接枝率影響有機硅的應用。

隨著科學技術的發展，人們對聚甲基硅氧烷快速固化體系的需求越來越廣泛，它在航空航天、日用材料、電子電氣、化工機械、醫療衛生、交通運輸等行業中起著非常重要的作用，可以大大節約時間，提高工藝效率，產品產量得到指數提升，因此，提升丙烯酸酯的接枝效率和降低制備成本有效提升了UV固化型聚甲基硅氧烷的推廣。

發明內容