[發明專利]一種基于梯形聚倍半硅氧烷的高韌性高硬度光固化樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 202211634659.3
• 申請日: 2022-12-19
• 公開（公告）號: CN115926172B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 伍淼;王勇;孫華偉;羅鵬
• 申請（專利權）人: 廣州一新科技有限公司
• 主分類號: C08G77/46
• 分類號: C08G77/46;C08G77/44;C08G77/20;C08G77/14
• 代理公司: 廣州云領專利代理事務所(普通合伙) 44441
• 代理人: 文健航

1.一種基于梯形聚倍半硅氧烷的高韌性高硬度光固化樹脂，其特征在于：

光固化樹脂由梯形聚倍半硅氧烷與長鏈雙官能團活性預聚體反應制得，所述光固化樹脂的結構式為：

又或者，

其中，所述光固化樹脂具有硬段和軟段，所述硬段為結構式中由梯形聚倍半硅氧烷構成的剛性結構部位，所述軟段為結構式中由長鏈雙官能團活性預聚體構成的長鏈結構部位。

2.根據權利要求1所述的一種基于梯形聚倍半硅氧烷的高韌性高硬度光固化樹脂，其特征在于：

所述梯形聚倍半硅氧烷的結構式為：

其中，所述梯形聚倍半硅氧烷由羥基封端，結構式中，R₁為縮水甘油醚氧丙基、甲基丙烯酰氧丙基、丙烯酰氧丙基和環氧環己基乙基中的其中一種。

3.根據權利要求2所述的一種基于梯形聚倍半硅氧烷的高韌性高硬度光固化樹脂，其特征在于：

所述長鏈雙官能團活性預聚體的結構式為：Y-R₃-Y；

結構式中，R₃為非反應長鏈，Y為活性官能團；所述光固化樹脂結構式中的R₂為硅羥基與Y反應生成的新基團。

4.根據權利要求3所述的一種基于梯形聚倍半硅氧烷的高韌性高硬度光固化樹脂，其特征在于：

所述長鏈雙官能團活性預聚體為聚合物為10以上的羥基硅油、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇異氰酸酯和聚丙二醇異氰酸酯中的其中一種；

當所述長鏈雙官能團活性預聚體為聚合物為10以上的聚丙二醇、羥基硅油或聚乙二醇時，所述光固化樹脂的結構式為：

當所述長鏈雙官能團活性預聚體為聚合物為10以上的聚乙二醇異氰酸酯或聚丙二醇異氰酸酯時，所述光固化樹脂的結構式為：

其中，含環氧基的梯形聚倍半硅氧烷不與異氰酸酯官能團的長鏈雙官能團活性預聚體組合使用。

5.根據權利要求4所述的一種基于梯形聚倍半硅氧烷的高韌性高硬度光固化樹脂，其特征在于：

所述梯形聚倍半硅氧烷的硅羥基和長鏈雙官能團活性預聚體的摩爾比為3.5-1:1。

6.根據權利要求4所述的一種基于梯形聚倍半硅氧烷的高韌性高硬度光固化樹脂，其特征在于：

所述光固化樹脂的光固化方式為含環氧基的梯形聚倍半硅氧烷采用陽離子光引發劑引發聚合，又或者，含雙鍵的梯形聚倍半硅氧烷采用自由基光引發劑引發聚合。

7.一種制備權利要求1至6任意一項所述的基于梯形聚倍半硅氧烷的高韌性高硬度光固化樹脂的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)加入水、催化劑和溶劑，攪拌混合成均勻溶液；加入含環氧基或含雙鍵的硅烷偶聯劑單體；在溫度20-30℃攪下拌24-48h，制得一種硅羥基封端的梯形聚倍半硅氧烷；而后加酸中和，加水或正己烷析出后得粘稠粗產品，干燥后得到羥基封端的梯形聚倍半硅氧烷；

(2)將所得羥基封端的聚倍半硅氧烷，加入到溶劑中完全溶解后，加入長鏈雙官能團活性預聚體及催化劑，反應12-24h后去除催化劑及溶劑，即得一種具有硬段和軟段的含梯形聚倍半硅氧烷的光固化樹脂。

8.根據權利要求7所述的一種制備基于梯形聚倍半硅氧烷的高韌性高硬度光固化樹脂的制備方法，其特征在于：

所述水和硅烷偶聯劑的摩爾比為2-4:1；

所述催化劑和硅烷偶聯劑的摩爾比為0.001-0.004:1；

所述溶劑的添加量為硅烷偶聯劑的體積的30-50％。

9.根據權利要求8所述的一種制備基于梯形聚倍半硅氧烷的高韌性高硬度光固化樹脂的制備方法，其特征在于：

所述催化劑為碳酸鉀或碳酸鈉中的一種，所述溶劑為乙醇或異丙醇；

所述帶反應活性基團的硅烷偶聯劑單體為R₁SiY₃,其中Y₃為甲氧基或乙氧基。

10.根據權利要求7所述的一種制備基于梯形聚倍半硅氧烷的高韌性高硬度光固化樹脂的制備方法，其特征在于：

所述催化劑用于通過控制其添加量或反應時間以進一步調整梯形聚倍半硅氧烷的聚合度，從而調整產品分子量。