[發明專利]一種感光有機硅樹脂、制備方法及應用

有效

• 申請號: 202210008733.4
• 申請日: 2022-01-06
• 公開（公告）號: CN114133572B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 李小杰;呂朝龍;朱葉
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08G77/44
• 分類號: C08G77/44;C09D175/14;C09D167/06;C09D163/10;C09D7/65
• 代理公司: 無錫承果知識產權代理有限公司 32373
• 代理人: 劉清麗

本發明提供一種感光有機硅樹脂、制備方法及應用，屬于感光分子材料技術領域。將光引發劑和催化劑I溶解在溶劑I中，加異氰酸酯基硅氧烷，升溫攪拌反應，正己烷洗滌后，減壓蒸餾得硅氧烷化光引發劑；將羥基封端的PDMS、異氰酸酯基硅氧烷、催化劑I和溶劑II混合，升溫攪拌反應，乙腈洗滌后，減壓蒸餾得硅氧烷化PDMS；將硅氧烷化光引發劑、硅氧烷化PDMS、烷烴基硅氧烷和溶劑III混合，升溫至40℃～60℃，加催化劑II和去離子水的混合物，加六甲基二硅氧烷，靜置分層后取下層，減壓蒸餾得到感光有機硅樹脂。制備方法簡單易控制，感光有機硅樹脂表面能低、硬度高，用于制備涂層，防污和耐指紋。

技術領域

本發明屬于感光分子材料技術領域，具體涉及一種感光有機硅樹脂、制備方法及應用。

背景技術

紫外光固化技術由于具有室溫固化、適應性廣、低能耗、高效環保等獨特的優勢而受到越來越多的關注，廣泛應用于涂料、油墨、膠粘劑、微電子和牙齒修復等領域。

紫外光固化涂層往往防污性能達不到很好的效果，容易被水性和油性污漬污染，并且難以清潔。通常將含氟或含硅組分接枝到聚合物中，可以提高涂層的耐污持久性。含氟組分雖然具有優異的防污效果，但是其高成本、高毒性以及生物蓄積性限制了其應用，而將低表面能的無毒低成本聚二甲基硅氧烷(PDMS)與聚合物基質結合在一起制備的防污涂層，具有高透光率，疏水疏油性能優異等特點，因此更適合于實際應用。PDMS的分子鏈具有非常好的柔順性，但固化后得到的涂層硬度往往不是很高。

通過酸水解縮合法制備的硅樹脂具有許多優異的物理和化學性能，如高硬度、耐高低溫性能、耐氧化性、耐候性等，有機硅樹脂與聚氨酯樹脂、環氧樹脂、丙烯酸酯樹脂相比具有更加優異的耐磨性能。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種感光有機硅樹脂、制備方法及應用，制備方法簡單易控制，所制備的感光有機硅樹脂具有低表面能、高硬度的特點，而且與多官能度丙烯酸酯樹脂復配后制備的涂層，具有高硬度，同時還具有防污和耐指紋的特性。

作為本發明的第一個方面，提供一種感光有機硅樹脂的制備方法，所解決的技術問題是，如何制備一種能夠應用于涂層技術的感光有機硅樹脂，制備方法簡單易控制，包括以下步驟：

(1)硅氧烷化光引發劑的制備

將光引發劑和催化劑I溶解在溶劑I中，然后滴加異氰酸酯基硅氧烷。將溫度升高到40℃～60℃，并繼續攪拌反應5～8小時，正己烷洗滌后，減壓蒸餾得到硅氧烷化光引發劑；

(2)硅氧烷化PDMS的制備

將羥基封端的PDMS、異氰酸酯基硅氧烷、催化劑I和溶劑II混合，升溫至50℃～70℃，攪拌反應5～10小時，乙腈洗滌后，減壓蒸餾得到硅氧烷化PDMS；

(3)感光有機硅樹脂的制備

將硅氧烷化光引發劑、硅氧烷化PDMS、烷烴基硅氧烷和溶劑III混合，升溫至40℃～60℃，滴加催化劑II和去離子水的混合物，0.5～1小時內滴完，升溫至50℃～60℃，攪拌反應5～10小時，加入六甲基二硅氧烷，升溫至60℃～80℃，攪拌反應1～3小時，靜置分層后取下層，減壓蒸餾得到感光有機硅樹脂；

其中，催化劑I為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二醋酸丁基錫中的一種或幾種；溶劑I為氯仿、四氫呋喃和甲基乙基酮中的一種或幾種；溶劑II為甲基乙基酮、乙酸乙酯、丙酮、甲苯、二甲苯和四氫呋喃中的一種或幾種；催化劑II為冰乙酸、甲酸、鹽酸、乙二酸和硫酸中的一種或幾種；溶劑III為甲醇、乙醇、異丙醇、甲酸乙酯、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯和四氫呋喃中的一種或幾種；

在一種或多種實施案例中，步驟(1)中所述硅氧烷化光引發劑具有以下結構：