[发明专利]一种聚氨酯丙烯酸酯类低聚物表面改性二氧化硅的制备方法

权利要求书

1.一种聚氨酯丙烯酸酯类低聚物表面改性二氧化硅的制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：

（1）溶胶-凝胶法合成纳米二氧化硅及其改性：按体积比为53.6:3.1:1:2称取无水乙醇、浓度为28%的氨水、去离子水、正硅酸四乙酯，将上述组分混合均匀，恒温50℃搅拌反应24小时，得到二氧化硅乙醇溶液；向上述二氧化硅乙醇溶液中加入硅烷偶联剂，硅烷偶联剂:正硅酸四乙酯的的体积比为0.1:1~1:1；恒温50℃搅拌反应24小时，用乙醇离心洗涤3次后即得硅烷改性的二氧化硅；

（2）异氰酸酯基封端的聚氨酯丙烯酸酯类低聚物的合成：按二异氰酸酯类单体与丙烯酸酯类单体摩尔比为1.1:1的配比，将丙烯酸酯类单体缓慢滴加到加有催化剂的二异氰酸酯类单体中，恒温50℃搅拌反应2~2.5小时，得异氰酸酯基封端的聚氨酯丙烯酸酯类低聚物； 

所述催化剂选用二丁基锡二月桂酸酯或辛酸亚锡；其用量为二异氰酸酯类单体和丙烯酸酯类单体质量之和的0.05%—0.5%；

（3）聚氨酯丙烯酸酯类低聚物表面改性二氧化硅的合成：将上述步骤（1）中硅烷改性的二氧化硅超声分散于脱水丙酮中，按硅烷改性的二氧化硅: 异氰酸酯基封端的聚氨酯丙烯酸酯类低聚物的质量比为1:1~1:10的配比向其中加入步骤（2）所得的异氰酸酯基封端的聚氨酯丙烯酸酯类低聚物，常温反应3小时，离心洗涤后得到聚氨酯丙烯酸酯类低聚物表面改性二氧化硅。

2.根据权利要求1所述聚氨酯丙烯酸酯类低聚物表面改性二氧化硅的制备方法，其特征在于步骤（1）中所得二氧化硅乙醇溶液中二氧化硅粒径范围为20nm-8000nm，二氧化硅粒径随各组分摩尔比的变化而变化。

3.根据权利要求1所述聚氨酯丙烯酸酯类低聚物表面改性二氧化硅的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述硅烷偶联剂选用：γ-氨丙基三乙氧基硅烷，γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷， N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷，苯胺甲基三甲氧基硅烷，苯胺甲基三乙氧基硅烷，γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷中之一种。

4.根据权利要求1所述聚氨酯丙烯酸酯类低聚物表面改性二氧化硅的制备方法，其特征在于步骤（2）中所述二异氰酸酯类单体选用异佛尔酮二异氰酸酯，己二撑二异氰酸酯，甲基环己基二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯，2，2，4-三甲基己二异氰酸酯中之一种。

5.根据权利要求1所述聚氨酯丙烯酸酯类低聚物表面改性二氧化硅的制备方法，其特征在于步骤（2）中所述丙烯酸酯类单体选用聚（乙二醇）丙烯酸酯、聚（乙二醇）甲基丙烯酸酯，聚（乙二醇）二甲基丙烯酸酯，聚（乙二醇）乙基丙烯酸酯，甲基丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯，乙基丙烯酸羟乙酯、三丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中之一种，其分子量范围为100—2000。