[发明专利]一种紫外光（UV）固化型侧基含甲基丙烯酸酯结构的聚甲基硅氧烷

说明书

本发明涉及一种紫外光固化型侧基含甲基丙烯酸酯结构的聚甲基硅氧烷的制备方法，通过非对称双烯丙烯酸甲基丙烯酸乙二醇酯与氨基硅油进行迈克尔加成反应，非对称双烯的双键的活性差距较大，丙烯酸结构优先与氨基进行加成，甲基丙烯酸结构成功链接到甲基硅油侧链中，制备出结构可控的侧基含甲基丙烯酸酯结构的甲基硅油，反应接枝率高，是一种高效温和可控的制备方法；选用常规复配光引发剂，涂覆在基材上紫外光固化，室温下快速固化成膜，清洁无污染的特点，无需繁复地制备硅油改性的光引发剂，制备出有机硅具有耐高温，耐候性佳、电气绝缘性好、离型效果出色和低表面张力等优点，广泛应用于离型涂层、涂料、皮革助剂和包装等行业。

技术领域

本发明属于高分子材料科学领域，尤其是涉及一种紫外光(UV)固化型甲基硅油材料。

背景技术

聚甲基硅氧烷即为甲基硅油，由其独特的化学结构而具有许多优异的物化性能，结构以硅氧键为主链，具有极好的柔顺结构特点，同时表现出耐高低温，且在较宽的温度范围内使用，此外，硅氧结构与常规聚合物相比，更具有优异的耐候性、耐腐蚀性、电气绝缘性，耐臭氧型、防水、阻燃性、生理惰性等性能，广泛应用于航空航天、日用材料、电子电气、化工机械、医疗卫生、交通运输等国民经济各个行业。

目前，传统有机硅是通过高效催化剂在高温下进行固化成型的，不仅固化速度慢，能耗高、固化效率低，甚至固化过程中产生溶剂以及小分子有机物挥发污染环境，金属催化剂的残留影响产品性能和应用点，因此，这极大程度上限制了有机硅的应用和推广。

紫外光(UV)固化是一种节能环保的新技术，具有快速固化(数秒成膜)，固化均匀、室温固化、节能高效、环境友好等优点，尤其适用于热敏性元部件成型方法，以及定域性的复印和半导体电路的光刻，因此，光固化是一种非常有应用前景的固化方法。因此，通过将硅氧主链引入可紫外光固化的官能团，在紫外光辐照下进行交联固化则显示了高效、快速固化成型、清洁环保、节能等诸多优势，所得材料具有耐温、耐候、电气绝缘、低表面张力和低表面能等优点，因此，含丙烯酸酯类功能基的甲基硅油材料具有紫外光活性有机硅高分子，光聚合反应活性一般较高、反应速率较快、具有一定的抗氧聚合能力，再加上价格低廉，使其成为目前紫外光固化产品中用量最大的预聚物，可应用于不同基材的离型薄膜流水化快速制造，固化后不仅保留了有机硅的优势，同时具有丙烯酸酯的成膜性、保色性好，光泽高，粘接性能优异，提升了有机硅的应用和推广，如涂层、油漆、皮革助剂、包装等行业。

早期丙烯酸酯改性甲基硅油是通过聚甲基硅氧烷中的二氯硅烷与丙烯酸羟乙酯(HEA)在碱催化下的水解缩合反应制得，但此改性聚硅氧烷含有对湿度敏感的Si-O-C键，水解稳定性较差，HEA结构容易解离而失活，因此，有必要合成稳定性高的Si-C结构的丙烯酸酯基化聚甲基硅氧烷，主要合成方法为有硅氢加成法、酯化法和脱醇法。含硅氢基的聚甲基硅氧烷直接与对称型双丙烯酸酯进行硅氢加成反应，H₂PtO₆ 6H₂O的催化下，便得到丙烯酸酯基化聚硅氧烷，由于双丙烯酸酯具有同等活性，在加成反应过程中，会发生聚合物链之间交联反应，影响较大，此外，催化剂较为昂贵，限制了该反应的应用推广。孙芳等利用端环氧聚甲基硅氧烷与丙烯酸在催化剂催化下，酯化法制备出丙烯酸酯化聚硅氧烷；端羟烷基聚甲基硅氧烷与丙烯酸发生酯化反应，得到丙烯酸酯化聚硅氧烷；何华等以氯丙基聚硅氧烷和丙烯酸轻丙酯反应，合成出丙烯酸酯基化聚硅氧烷，作为隔离剂研究紫外光固化特性及其防粘性能等。酯化反应的活性限制了酯化效率较低，丙烯酸酯的接枝率影响有机硅的应用。

随着科学技术的发展，人们对聚甲基硅氧烷快速固化体系的需求越来越广泛，它在航空航天、日用材料、电子电气、化工机械、医疗卫生、交通运输等行业中起着非常重要的作用，可以大大节约时间，提高工艺效率，产品产量得到指数提升，因此，提升丙烯酸酯的接枝效率和降低制备成本有效提升了UV固化型聚甲基硅氧烷的推广。

发明内容