[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 202211634659.3
• 申請日: 2022-12-19
• 公開（公告）號: CN115926172B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伍淼;王勇;孫華偉;羅鵬
• 申請（專利權(quán)）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(lǐng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44441
• 代理人: 文健航

本發(fā)明公開了一種基于梯形聚倍半硅氧烷的高韌性高硬度光固化樹脂，光固化樹脂由梯形聚倍半硅氧烷與長鏈雙官能團(tuán)活性預(yù)聚體反應(yīng)制得，其中，所述光固化樹脂具有硬段和軟段，所述硬段為由梯形聚倍半硅氧烷構(gòu)成的剛性結(jié)構(gòu)部位，所述軟段為由長鏈雙官能團(tuán)活性預(yù)聚體構(gòu)成的長鏈結(jié)構(gòu)部位。本發(fā)明通過采用梯形聚倍半硅氧烷結(jié)合長鏈雙官能團(tuán)活性預(yù)聚體，制備了一種既含有硬段梯形聚倍半硅氧烷結(jié)構(gòu)，又含有軟段長鏈的有機(jī)無機(jī)雜化樹脂，使得材料硬度及韌性方面可以達(dá)到一個(gè)平衡，實(shí)現(xiàn)高硬度、高韌性的光固化材料的制備。另外引入了梯形聚倍半硅氧烷這種有機(jī)無機(jī)雜化結(jié)構(gòu)，使得材料的耐溫、耐熱、耐輻射性大大改善，具有極大的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及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。

背景技術(shù)

光固化(UV固化)是指光引發(fā)劑吸收紫外光的能量后分裂成自由基，然后引發(fā)單體、低聚物或聚合物發(fā)生聚合、交聯(lián)等反應(yīng)，將其在很短的時(shí)間內(nèi)固化成網(wǎng)狀高分子聚合物的反應(yīng)。該反應(yīng)快速、高效，并且不會(huì)生成副產(chǎn)物，不會(huì)造成環(huán)境污染。然而，常規(guī)的光固化涂層因材料中的官能團(tuán)較多，導(dǎo)致樹脂在光聚合過程中內(nèi)應(yīng)力釋放受到阻礙，出現(xiàn)嚴(yán)重的聚合收縮現(xiàn)象，存在固化后收縮應(yīng)力大，涂層較脆的問題，使光固化材料在硬度和韌性方面的性能較差。

然而，至今未見基于梯形聚倍半硅氧烷的含硬段及軟段的光固化樹脂，也無相關(guān)產(chǎn)品。為此，本發(fā)明致力于提供一種基于梯形聚倍半硅氧烷的高韌性高硬度樹脂，為解決現(xiàn)有光固化涂層在硬度及韌性之間的矛盾問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要解決上述的技術(shù)問題，提供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。

為了解決上述問題，本發(fā)明按以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供了一種基于梯形聚倍半硅氧烷的高韌性高硬度光固化樹脂，光固化樹脂由梯形聚倍半硅氧烷與長鏈雙官能團(tuán)活性預(yù)聚體反應(yīng)制得，所述光固化樹脂的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)式中由梯形聚倍半硅氧烷構(gòu)成的剛性結(jié)構(gòu)部位，所述軟段為結(jié)構(gòu)式中由長鏈雙官能團(tuán)活性預(yù)聚體構(gòu)成的長鏈結(jié)構(gòu)部位。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明還提供了第一方面的第1種優(yōu)選實(shí)施方式，具體的，所述梯形聚倍半硅氧烷的結(jié)構(gòu)式為：

其中，所述梯形聚倍半硅氧烷由羥基封端，結(jié)構(gòu)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(huán)氧環(huán)己基乙基中的其中一種。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明還提供了第一方面的第2種優(yōu)選實(shí)施方式，具體的，所述長鏈雙官能團(tuán)活性預(yù)聚體的結(jié)構(gòu)式為：Y-R₃-Y；

結(jié)構(gòu)式中，R₃為非反應(yīng)長鏈，Y為活性官能團(tuán)；所述光固化樹脂結(jié)構(gòu)式中的R₂為硅羥基與Y反應(yīng)生成的新基團(tuán)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明還提供了第一方面的第3種優(yōu)選實(shí)施方式，具體的，所述長鏈雙官能團(tuán)活性預(yù)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(dāng)所述長鏈雙官能團(tuán)活性預(yù)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(shí)，所述光固化樹脂的結(jié)構(gòu)式為：

當(dāng)所述長鏈雙官能團(tuán)活性預(yù)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(shí)，所述光固化樹脂的結(jié)構(gòu)式為：

其中，含環(huán)氧基的梯形聚倍半硅氧烷不與異氰酸酯官能團(tuán)的長鏈雙官能團(tuán)活性預(yù)聚體組合使用。