[發(fā)明專利]一種丙烯酸基團封端的硅鏈聚氨酯光敏預聚體及其制備方法

在審

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• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113817121A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳少云;卓東賢;羅永強;黃慧玲;陳明雪;瞿波;王睿;鄭燕玉;劉小英;許一昊
• 申請（專利權(quán)）人: 泉州師范學院
• 主分類號: C08G18/12
• 分類號: C08G18/12;C08G18/61;C08G18/67
• 代理公司: 福州君誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本發(fā)明公開了一種丙烯酸基團封端的硅鏈聚氨酯光敏預聚體及其制備方法，屬于材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將二異氰酸酯與羥基硅油、丙烯酸單體在一定溫度條件下反應，得到丙烯酸基團封端的硅鏈聚氨酯光敏預聚體。本發(fā)明提供的丙烯酸基團封端的硅鏈聚氨酯光敏預聚體以丙稀基封端，具有光敏性及較高的反應活性；同時接枝硅鏈，具有較好的耐高低溫、耐黃變等性能，可以用于耐高低溫光敏樹脂的制備、聚氨酯樹脂的生產(chǎn)、膠黏劑、涂料、油漆的合成等，而且具有生產(chǎn)效率高、污染小、節(jié)約成本等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種丙烯酸基團封端的硅鏈聚氨酯光敏預聚體及其制備方法。

背景技術(shù)

羥基硅油分子主鏈以Si-O鍵為主，側(cè)基為有機基團(主要是甲基)，由于Si-O鍵比一般分子主鏈的C-C鍵鍵能高得多，羥基硅油具有諸多優(yōu)異的理化性能，如低溫彈性、高溫穩(wěn)定性、絕緣性、耐介電性、耐臭氧老化、耐輻射等，在化工、輪船、建筑、電子等領(lǐng)域都有所應用。UV固化技術(shù)具有固化迅速、生產(chǎn)效率較高、經(jīng)濟效益較高、環(huán)境友好、適用性廣泛等優(yōu)點，已被廣泛應用于印刷、包裝材料、建筑材料、電子通信設(shè)備、計算機、家電器材、汽車、航空航天、體育器材、衛(wèi)生用品、醫(yī)療器材等各行各業(yè)。將紫外光固化技術(shù)應用到有機硅材料中，不僅可以有效地結(jié)合兩者的優(yōu)點，還可以拓寬光固化技術(shù)應用的領(lǐng)域及增加光固化材料的種類。

Oestreich S等設(shè)計將有機硅的端基氫通過硅氫加成反應直接與丙烯酸酯相連制取丙烯酸酯基化的聚硅氧烷材料。孫芳等人將有機硅丙烯酸酯引入新型聚醚丙烯酸酯中，不僅提高了光固化材料的透光性而且增加了其硬度和耐溫性能。Liu等利用超支化的聚硅氧烷(HPSi)和環(huán)氧丙烯酸酯預聚物(EA)合成了一種新型UV固化涂料。并發(fā)現(xiàn)向該體系中加入少量的HPSi即可明顯降低環(huán)氧丙烯酸酯預聚物(EA)的黏度。當HPSi的加入量達到一個合適的比例時光固化膜的韌性、硬度、抗潮性和耐熱性都得到了明顯的提高。杜現(xiàn)禮等人將三縮丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)和端氫基硅油通過硅氫加成的反應方式合成了可UV固化的有機硅丙烯酸酯。綜上，尚無耐低溫及力學性能等各方面優(yōu)異且能廣泛應用的光敏有機硅預聚體。因此，亟需開發(fā)出一種新型的具有光敏性且耐低溫及力學性能皆較為優(yōu)異的有機硅光敏預聚體。

近年來，耐低溫產(chǎn)品備受關(guān)注，從諸多研究數(shù)據(jù)來看，有機硅材料是改善高分子聚合物耐低溫性能的主要原料之一。1983年，Goldschmidt公司首先將自由基光固化的有機硅改性丙烯酸酯推向市場。Yong Y等人以聚硅氧烷、異佛爾酮二異氰酸酯和丙烯酸羥乙酯為原料合成了感光含硅聚氨酯丙烯酸酯樹脂。程飛等人發(fā)表的“羥基硅油改性聚氨酯多元醇水分散體的合成與性能”文中顯示，羥基硅油改性的聚氨酯玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-28.52℃，比未改性的降低了4.33℃。綜上所述，有機硅預聚體可有效地提高產(chǎn)品的耐低溫、抗老化等性能。因此，積極開展硅鏈的耐低溫柔性聚氨酯光敏預聚體的研究具有重要的理論意義和應用價值。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的情況和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種丙烯酸基團封端的硅鏈聚氨酯光敏預聚體及其制備方法。本發(fā)明提供的丙烯酸基團封端的硅鏈聚氨酯光敏預聚體含有光敏基團C＝C、Si-O鍵，具有較好的柔韌性以及耐低溫性能。

為了實現(xiàn)上述的技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種丙烯酸基團封端的硅鏈聚氨酯光敏預聚體的制備方法，包括以下步驟：

(1)在裝有二異氰酸酯的圓底燒瓶中，通過分液漏斗不斷滴加計量的羥基硅油，在氮氣保護及60～100℃條件下反應0.1～6h。

(2)加入計量的丙稀酸單體，在氮氣保護及60～100℃條件下反應0.1～6h，即得丙烯酸基團封端的硅鏈聚氨酯光敏預聚體。

具體反應式為：

優(yōu)選的，所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯中的一種或其組合。