[發明專利]基于長鏈烷基化合物修飾的改性有機聚硅氮烷及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110379883.1
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113174049B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 李光吉;羅南輝;朱晨靜;熊博;宋鑫晏
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08G77/62
• 分類號: C08G77/62;C09D183/16
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.基于長鏈烷基化合物修飾的改性有機聚硅氮烷，其特征在于，其結構式為：

其中，主鏈上的側基R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇和R₈為有機基團或氫原子，且R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇和R₈至少有一個為氫原子和有機基團；所述的有機基團為含1～5個碳的直鏈或支鏈烷基、烯基、炔基或中的一種或多種；R₁₁為含1～4個碳的直鏈亞烷基，R₁₂為含1～4個碳的直鏈烷基；R₉為-(CH₂)₆-、或R₁₀為甲基，或三元、四元或五元飽和脂環，或芐基；n是4～50的整數；x和y分別為各結構單元數占總結構單元數的分數，x+y等于1；其中，y為鍵接上長鏈烷基化合物的結構單元占總結構單元數的分數。

2.權利要求1所述的基于長鏈烷基化合物修飾的改性有機聚硅氮烷的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)長鏈烷基化合物的合成：在惰性的氣體保護下，將醇類單體與二異氰酸酯單體加入到醚類溶劑中，并混合均勻；然后，加入催化劑，在30～90℃的溫度下反應2～12小時，得到長鏈烷基化合物溶液；所述的醇類單體為長直鏈的飽和一元脂肪醇、帶長直鏈的一元芳香醇或帶長直鏈的飽和一元脂環醇；

(2)基于長鏈烷基化合物修飾的改性有機聚硅氮烷的制備：在惰性的氣體保護下，將有機聚硅氮烷加入到步驟(1)所制得的長鏈烷基化合物溶液中，攪拌均勻；在20～60℃的溫度下，反應1～8小時后，除去反應體系中的溶劑，得長鏈烷基化合物修飾的改性有機聚硅氮烷；所述的有機聚硅氮烷的結構式為：

其中，主鏈上的側基R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇和R₈為有機基團或氫原子，且R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇和R₈至少有一個為氫原子和有機基團；所述的有機基團為含1～5個碳的直鏈或支鏈烷基、烯基、炔基或中的一種或多種；R₁₁為含1～4個碳的直鏈亞烷基，R₁₂為含1～4個碳的直鏈烷基；x和y分別為各結構單元數占總結構單元數的分數，x+y等于1；其中，y為鍵接上長鏈烷基化合物的結構單元占總結構單元數的分數。

3.根據權利要求2所述的基于長鏈烷基化合物修飾的改性有機聚硅氮烷的制備方法，其特征在于：所述的醇類單體的結構通式為其中，R₁₀為甲基、三元、四元或五元飽和脂環，或芐基；n是4～50的整數。

4.根據權利要求2所述的基于長鏈烷基化合物修飾的改性有機聚硅氮烷的制備方法，其特征在于：所述的二異氰酸酯單體為六亞甲基二異氰酸酯、三甲基己二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯中的一種；所述的醚類溶劑為四氫呋喃、二乙醚、苯甲醚和二氧六環中的一種或多種；所述的催化劑為二丁基二月桂酸錫、四甲基丁二胺、三亞乙基二胺和三乙胺中的一種。

5.根據權利要求2所述的基于長鏈烷基化合物修飾的改性有機聚硅氮烷的制備方法，其特征在于：所述的醇類單體與異氰酸酯單體的摩爾比為1∶1～1∶1.1；

所述的醚類溶劑的用量為醇類單體與二異氰酸酯單體質量和的5～20倍；

所述催化劑的用量為醇類單體和二異氰酸酯單體的總質量的0.01～0.1wt％；

所述的有機聚硅氮烷與長鏈烷基化合物的質量比為1∶1～50∶1。