[发明专利]一种可控硅含量的聚醚及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种可控硅含量的改性聚醚及其制备方法和作为密封胶的用途。以一元醇或二元醇为起始剂，采用含不饱和键的环氧结构单体以及常规聚醚合成单体，首先合成带有一个或多个双键的化合物，采用甲氧基封端后通过硅氢加成反应得到一种硅含量可控的硅改性的聚醚。本发明采用常规的硅氢加成反应和逐步聚合反应，提供的合成步骤简单，易于实现，产率高；从源头上改变传统密封胶的组成，得到的产品具备粘接性能优异、耐候性、耐久性和力学性能(较高的撕裂强度、断裂强度和模量，适中的断裂伸长和硬度)优异的特点，同时可通过控制聚醚的结构实现不同使用范围。

技术领域

本发明涉及可控硅含量的硅改性聚醚及其制备方法和应用

背景技术

传统的聚氨酯密封胶因含有游离的异氰酸酯，不符合我国的环保理念，并且固化时容易形成气泡，因此其在很多领域的应用受到限制；而硅酮密封胶因撕裂强度低、涂饰性差、容易污染建材，其应用也受到一定限制。应运而生的硅烷改性聚醚密封胶克服二者的不足的同时，兼具二者的优点，是目前密封胶的主要发展方向。

目前市场上的硅烷改性的聚醚密封胶大多是以烷氧基封端的聚醚为原料，加入一定比例的补强填料，增塑剂，除水剂，增粘剂，以有机锡催化剂，得到的密封胶力学性能拉伸强度及弹性较差，且老化性能差，耐候性受到交联密度影响无法维持更长的使用寿命。

针对现有的硅烷改性的聚醚密封胶弹性和强度不能很好匹配且贮存稳定性不好的缺陷，很多专利及文献提及通过改变密封胶配方组合物来提升密封胶性能。

CN106947423A公开了一种硅烷改性的聚醚密封胶组合物，该组合物为表观粘度7000-16000mPa·s的烷氧基封端的聚醚，双氨基硅烷增粘剂、单氨基硅烷增粘剂和烷氧基硅烷增粘剂中的一种或多种作为增粘剂以及碳酸钙、白炭黑、有机螯合锡催化剂、增塑剂、除水剂。通过该配方得到的密封胶性能有所提升，但仍存在密封性能不足的问题。

其中烷氧基封端的聚醚是一种高拉伸模量的烷氧基封端的聚醚，其在固化过程中具有较高的交联密度，有利于提高拉伸强度。具体机理为其端基是可水解的硅氧烷基团，当催化剂(胺类、锡类等)存在下，端烷氧基中的烷氧基先水解成硅醇基团(Si-OH)；接着Si-OH基团之间或Si-OH和Si-OCH₃之间缩合，释放出水或甲醇，形成Si-O-Si键；最后交联成以Si-O-Si键为网络交联点，交联点之间为柔性聚醚链的体型结构弹性体。

针对上述情况，需从原料方面着手，开发一种新型的可控硅含量的聚醚密封胶，从而得到粘接性能好、力学性能优异、可满足不同需求的产品。

发明内容

本发明的目的是提供一种粘接性能好、力学性能优异、可满足不同需求的可控硅含量的聚醚及其制备方法和作为密封胶的用途。

本发明通过合成含有双键和醚键的聚醚多元醇，采用甲氧基封端后用其进行硅氢加成反应，得到硅含量可控制的聚醚，再利用常规密封胶组成应用该聚醚得到粘接性能优异、耐候性、耐久性和力学性能的密封胶。

根据本发明的第一个方面，提供一种可控硅含量的聚醚，其结构式如下：

其中，R₁为起始剂基团，C1-C10烃基(烷基或烯基)或C1-C10羟基烃基，优选C1-C6烷基或C1-C6羟烷基，n1＝1-100，优选2-50，n2＝1-100，优选2-50，

a1＝0-100，优选2-50，b1＝0-100，优选2-50，c1＝0-100，优选2-50，a1、b1、和c1中至少一个大于0，

R₃为重复单元，其中n3＝1-100，n4＝1-100；

SiX为硅烷基团，优选为二甲氧基甲基氢硅烷、三甲氧基氢硅烷或三乙氧基氢硅烷中的一种或多种。