[發明專利]一種改性納米SiO2及光固化復合彈性體材料

有效

• 申請號: 201910611245.0
• 申請日: 2019-07-08
• 公開（公告）號: CN110452417B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 陳麗娟;李曉文;劉曉暄
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C08K9/06
• 分類號: C08K9/06;C08K9/04;C08K3/36;C08L75/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 姚招泉

本發明公開了一種改性納米SiO₂及光固化復合彈性體材料，所述改性納米SiO₂由改性光引發劑與納米SiO₂反應得到，所述改性光引發劑含有能夠與納米SiO₂表面偶聯的基團；所述納米SiO₂與改性光引發劑的質量比為(0.1～10)∶1；所述改性光引發劑由含有羥基的光引發劑與含有異氰酸根基團的偶聯劑反應得到。本發明提供的改性納米SiO₂既可作為無機填料，也具備光引發功能，該改性納米SiO₂具有更高的光引發劑接枝率，有效降低了納米SiO₂的表面能，進一步改善了其在樹脂體系中的分散性，進一步提高了其制備的光固化組合物的固化速率。該改性納米SiO₂制備的光固化復合彈性體材料具備固化快、無收縮、高透明、高強高彈的特點，是一種綜合性能優良的光固化有機—無機彈性體復合材料。

技術領域

本發明涉及光固化復合材料技術領域，更具體地，涉及一種改性納米SiO₂及光固化復合彈性體材料。

背景技術

由于具備量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應、表面界面效應等優異特性，納米材料具有非常大的商業價值和廣闊的應用前景。納米SiO₂作為一種無機材料，常常被添加至光固化彈性體中，以增強彈性體的強度、耐刮性、耐候性等性能，然而納米SiO₂比表面積大、表面能高，極易團聚、不易在有機體中分散，影響了納米SiO₂的實際應用效果。另外在光固化技術中，光引發劑是必不可少的組分，而小分子光引發劑在使用過程中常常存在與體系相容性不好、易于凝聚和析出等問題。

目前，解決小分子光引發劑遷移問題的技術方案主要是將小分子光引發劑接枝至聚合物中，阻止其遷移。中國專利申請專利CN201110355051.2《一種可聚合的大分子光引發劑及其制備方法》將4-羥基二苯甲酮和甲醛溶液加到含有堿作催化劑的三口燒瓶中，經反應制備得到含苯甲酮的大分子光引發劑，再將該大分子光引發劑溶解于有機溶劑中，與三級胺和丙烯酰氯在室溫下反應，經抽濾，洗滌，干燥，旋蒸得到可聚合的大分子光引發劑。該制備方法制得的光引發劑遷移性相對較小，但由于其分子量大，在使用過程中常常會導致體系粘度增大，且反應速率較慢。另外，中國專利申請CN201810963047.6《一種無機納米粒子表面接枝型光引發劑及其應用》首先在納米SiO₂表面接枝帶氨基、環氧基的硅烷偶聯劑，再將硫雜蒽酮類、蒽醌類光引發劑接枝于偶聯劑末端，受兩步接枝率影響，導致接枝率僅為5.36％，且此類光引發劑光能團活性低，并且該專利公開的接枝型光引發劑對產品的黃化現象嚴重，無法用于制備高透明度產品。

因此，需要開發出光引發劑接枝率更高的改性納米SiO₂。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的改性納米SiO₂中光引發劑接枝率低的缺陷，提供一種改性納米SiO₂，提供的改性納米SiO₂具有更高的光引發劑接枝率，有效降低了納米SiO₂的表面能，進一步改善了其在樹脂體系中的分散性，進一步提高了其制備的光固化組合物的固化速率。

本發明的另一目的在于提供上述改性納米SiO₂在制備光固化組合物中的應用。

本發明的另一目的在于提供上述改性納米SiO₂制得的光固化復合彈性體材料，提供的光固化復合彈性體材料具備固化快、無收縮、高透明、高強高彈的特點，是一種綜合性能優良的光固化有機—無機彈性體復合材料。

本發明的還一目的在于提供上述光固化復合彈性體材料的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：