[发明专利]具有UV和湿气双重固化基团的聚硅氧烷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种具有UV和湿气双重固化基团的聚硅氧烷及其制备方法。

背景技术

光固化有机硅材料的耐高低温，耐候性，电绝缘性，表面性能，及光固化技术的高效、节能、环保等优点，成为国内外近年来研究的热点。光固化聚硅氧烷主要分为环氧基团、乙烯基醚类的阳离子光固化和丙烯酸酯基化、巯基-烯等自由基光固化体系2种类型。阳离子光固化收缩小，不受氧阻聚；但存在预聚物合成复杂，固化慢，成本高等缺点，其应用远不及丙烯酸酯基化、巯基-烯的自由基固化预聚物。而巯基-乙烯基化聚硅氧烷固化迅速，但巯基具有很浓的臭味，且成本较高。目前，光固化硅橡胶研究最为广泛的是有机硅丙烯酸酯体系，具有活性高、固化快、价格低廉等优点。合成方法主要有：用端氯聚二甲基硅氧烷与甲基丙烯酸羟乙酯反应合成出甲基丙烯酸酯化的有机硅；用铂催化含氢硅油和二元丙烯酸酯的硅氢加成反应，合成光固化有机硅丙烯酸酯。

由于光固化体系的固化过程是由光引发的，对于固化对象的形状、厚度、颜色有一定的限制，如小区域阴影部分无法实现光固化。上述方法合成的改性聚硅氧烷只含有单一的UV固化方式，无法满足阴影部分固化。而UV/湿气双重固化体系改性聚硅氧烷既利用UV光固化使体系快速定型或达到表干，又利用湿气固化使阴影或底层部分固化完全，达到胶水完全固化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有UV和湿气双重固化基团的聚硅氧烷。

本发明的目的还在于提供含有上述UV和湿气双重固化基团的聚硅氧烷的制备方法。

一种具有UV和湿气双重固化基团的聚硅氧烷，所述聚硅氧烷结构式如下：

其中，R₁为CH₃或者H；R₂为C1-C20的直链或者支链烷烃；R₃为为C1-C10的直链或者支链烷烃，或者甲苯；R₄为为C1-C20的直链或者支链烷烃，或者C1-C10的直链或者支链烯烃；R₅为为C1-C20的直链或者支链烷烃，或者C1-C10的直链或者支链烯烃；R₆为为C1-C20的直链或者支链烷烃，或者C1-C10的直链或者支链烯烃，或者乙苯。

上述具有UV和湿气双重固化基团的聚硅氧烷的制备方法，按照如下步骤进行：

(1)将羟基硅油与含有胺基的硅烷偶联剂混合并反应，反应温度为20-150℃，反应时间为1-5小时，生成中间产物；

(2)向该反应中间产物中加入含有异氰酸酯的丙烯酸单体，混合并反应，反应温度为50-90℃，反应时间为1-3小时，获得可以双重固化的改性聚硅氧烷。

步骤(1)中所述羟基硅油的粘度范围在10-100万cps，步骤(1)中所述羟基硅油中的羟基与含有胺基的硅烷偶联剂的摩尔数之比为1∶(1.3-1.5)。

步骤(1)中使用碱性或酸性催化剂，所述碱性催化剂为氢氧化钠，所述酸性催化剂为磷酸，所加入的催化剂用量为其他原料总重量的0.1-10％；步骤(2)中使用催化剂，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所加入催化剂用量为其他原料总重量的0.1-10％。

上述具有UV和湿气双重固化基团的聚硅氧烷的制备方法，按照如下步骤进行：

(1)将含有异氰酸酯的丙烯酸单体与含有胺基的硅烷偶联剂搅拌反应，反应温度为50-90℃，反应时间为1-5小时，生成中间产物；

(2)将该中间反应产物加入到羟基硅油中，搅拌并反应，反应温度为20-100℃，反应时间为1-3小时，获得可以双重固化的改性聚硅氧烷。

步骤(2)中所述羟基硅油的粘度范围在10-100万cps，步骤(1)中所述含有异氰酸酯的丙烯酸单体与含有胺基的硅烷偶联剂的摩尔数之比为(1.1-1.3)∶1。

步骤(2)中使用碱性或酸性催化剂，所述碱性催化剂为氢氧化钠，所述酸性催化剂为磷酸，所加入的催化剂用量为其他原料总重量的0.1-10％；步骤(1)中使用催化剂，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所加入催化剂用量为其他原料总重量的0.1-10％。

上述具有UV和湿气双重固化基团的聚硅氧烷在制备粘合剂，涂料，密封剂和覆膜涂层中的应用。

上述聚硅氧烷具有双重固化方式，可以应用于粘合剂、密封剂、覆膜涂层等领域。

按照以下方法制备双重固化的组合物，可做为粘合剂使用，每种组分按重量份数以下组分组成：