[发明专利]一种烷氧基硅烷封端的聚合物及其生产工艺

说明书

【技术领域】

本发明涉及烷氧基硅烷封端的聚合物技术领域，尤其涉及一种高强度低毒性RTV密封胶和胶黏剂的烷氧基混合硅烷改性聚合物及其生产工艺。

【背景技术】

硅烷封端聚醚和硅烷封端聚氨酯聚合物作为新型密封材料的原料在国内外均有报道。在单组份湿固化体系中替代异氰酸酯封端的聚氨酯，具有低毒性和高耐候性的优点。第一代双官能团聚合物已经在汽修挡风玻璃密封胶中取代了传统的基于TDI制成的PU密封胶。因为这些硅烷改性聚合物不含有任何芳香官能团，所以显示出了非常显著的抗UV性能。第一代聚合物需要高含量含锡催化剂和高一元醇聚醚含量导致不能够在大容积建筑和胶黏剂市场替代PU预聚物的可能性。

另外一种聚合物设计路线是聚氨酯预聚物被各种类型仲氨基丙基三甲氧基硅烷封端。封端产物具有更好的三甲氧基交联效果，并且产出低一元醇DMC高分子量聚醚，这种方法设计出的聚合物可以和标准PU预聚物一样使用高含量的DIDP塑化剂。生产出的密封胶和胶黏剂具有高回复率，低锡类催化剂含量，是好的PU预聚物的替代物。然而一个很大的缺点是聚合物与水分反应活性较高，存储稳定性不好，通常在三到六个月内就会出现品质变化。同时对使用过程中的环境湿度控制要求严格，不能满足大部分密封胶生产企业的实际使用要求。另外这类聚合物粘度通常高达100000mPa.s以上,需要在预聚物中使用20%含量以上的塑化剂才能够在工厂中使用这些聚合物。塑化剂的加入会导致密封胶拉伸强度的下降，这种材料制成的密封胶本体拉伸断裂强度一般在3Mpa/mm2以下，不能满足工业用密封和粘结材料的强度要求。

硅烷改性聚氨酯SPUR也是密封胶用聚合物的一种，但是由于产品的黏度过高，通常在100000mpa.s以上，在制造密封胶的过程中使用有较大难度，同时粉体物料在树脂中的分散液难以均匀，造成密封胶产品品质不稳定。

PU预聚物和氨基硅烷封端的聚氨酯具有很高的粘度是因为氨基甲酸酯基团中双键氧原子和相邻聚合物链中氮原子上面的氢原子形成了弱键氢键因而增加了粘度。标准方法是加入二甲苯和塑化剂降低聚氨酯预聚物和氨基硅烷封端SPUR的粘度以利于使用，但是会影响固化后胶体的强度。有机溶剂的挥发也给环境造成一定的危害。。

因此，为克服上述技术的不足而设计出一款具有更高的机械强度，可以解决三甲氧基硅烷封端产品对水分敏感以及储存期短问题的一种烷氧基硅烷封端的聚合物及其生产工艺，正是发明人所要解决的问题。

【发明内容】

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种烷氧基硅烷封端的聚合物及其生产工艺，具有更高的机械强度，可以解决三甲氧基硅烷封端产品对水分敏感以及储存期短问题。

为实现上述目的，本发明可采用如下技术方案：一种烷氧基硅烷封端的聚合物，其包括这些聚合物由聚氨酯，聚醚，聚丙烯酸酯或其他任意有能够反应的游离活性羟基基团的线性或交联聚合物。

进一步，所述聚合物，其中甲基二甲氧基和三乙氧基的比例在2:8到8:2之间。

进一步，所述通过控制氨基甲酸酯的数量减少氢键的作用，使聚合物在25℃下黏度在20000-30000之间。

一种烷氧基硅烷封端的聚合物的生产工艺，工艺包含以下操作步骤，

（1）在充分搅拌的标准实验室烧杯中，5KG的12000分子量的低一元醇DMC催化OH值为10.0的聚醚在氮气条件下和45.0gIPDI反应，用红外光谱检测直至NCO基团含量低于1%，然后加入45.0g3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷；

（2）在第二个反应步骤，剩余的OH基团和79g3-异氰酸基丙基-三乙氧基硅烷反应，直至红外光谱检测不到残余NCO基团，大需要在75℃用最常用PU催化剂催化条件下反应6小时，25℃条件下，这种树脂的粘度在20000-30000mPa.s之间；

（3）通过红外光谱检测仪检测到在2242cm-1没有任何峰，说明没有残余的NCO基团，在25℃未除水，实验室玻璃皿中50%湿度，用1%含量锡催化剂催化聚合物的条件下，表干时间大概为60分钟，固化7天后，绍尔硬度（A)大概在40。