[发明专利]一种有机硅改性聚醚多元醇及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种有机硅改性聚醚多元醇及其制备方法和应用，属于聚氨酯涂料技术领域。该有机硅改性聚醚多元醇的结构中包括由有机硅氧烷和烯丙基缩水甘油醚组成的结构单元，所述有机硅氧烷和烯丙基缩水甘油醚之间通过双键加成的方式连接，可应用于制备自清洁油性或水性聚氨酯涂料。在本发明中，有机硅氧烷以双键加成的方式引入到聚醚多元醇结构中，其独特的伞形结构能够更好的伸展，硅氧烷低的表面能，在涂层中会迁移到涂层表面，使以该改性聚醚多元醇制备得到的涂层表面具备自清洁的性能，并且所得到的涂料稳定性好，附着力强。

技术领域

本发明属于聚氨酯涂料技术领域，更具体地说，涉及一种有机硅改性聚醚多元醇及其制备方法和应用。

背景技术

超疏水涂层是由涂层表面化学组成和表面结构协同作用完成的，表面可以是低表面能的聚四氟乙烯、硅氧烷等等来构造，或引入表面粗糙度高的类空气枕结构，增加其比表面积。其吸附一层空气薄膜在粗糙表面，达到疏水的目的。根据二元协同理论，可以采用溶胶-凝胶法、气相沉积法、模板法、电化学法、离子溅射法来构造粗糙表面结构，然后再接枝低表面能物质，制备超疏水涂层。目前，超疏水涂层大都采用了高价含氟低表面能材料，条件较为苛刻。因此实用性受到很大限制。在不借助含氟材料的条件下，现有常规聚醚做不到超疏水。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的之一在于提供一种采用有机硅氧烷支链化的有机硅改性聚醚多元醇，本发明的目的之二在于提供该有机硅改性聚醚多元醇的制备方法，本发明的目的之三在于提供该有机硅改性聚醚多元醇在自清洁聚氨酯涂料中的应用。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种有机硅改性聚醚多元醇，其结构中包括由有机硅氧烷和烯丙基缩水甘油醚组成的结构单元，所述有机硅氧烷和烯丙基缩水甘油醚之间通过双键加成的方式连接。

所述有机硅氧烷为七甲基三硅氧烷。

一种上述有机硅改性聚醚多元醇的制备方法，采用以下两种方法之一进行制备：

方法1，将烯丙基缩水甘油醚、环氧丙烷和多元醇进行聚合反应，得到聚醚多元醇；将有机硅氧烷与该聚醚多元醇进行加成反应，即得到有机硅改性聚醚多元醇；

方法2，将烯丙基缩水甘油醚与有机硅氧烷进行加成反应，得到改性烯丙基缩水甘油醚；将该改性烯丙基缩水甘油醚、环氧丙烷和多元醇进行聚合反应，即得到有机硅改性聚醚多元醇。

所述多元醇选自乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇中的一种或两种以上。

有机硅氧烷和烯丙基缩水甘油醚的摩尔比为1：(0.8～1.5)。

聚合反应的条件为氢氧化钾催化、氮气保护、100～130℃反应4～6h，氢氧化钾的添加量为物料总质量的0.1～0.5％；加成反应的条件为氯铂酸催化、氮气保护、60～90℃反应5～7h，氯铂酸以溶液的形式添加，溶剂为甲苯、二甲苯、异丙醇、乙酸乙酯或乙酸丁酯，氯铂酸在溶液中的浓度为3～50ppm，氯铂酸溶液的添加量为物料总质量的30～90％。

上述有机硅改性聚醚多元醇在制备自清洁聚氨酯涂料中的应用。

具体为：将改性聚醚多元醇、亲水剂与异氰酸酯预聚合得到聚氨酯预聚体，然后通过扩链、中和、乳化，得到自清洁聚氨酯水性涂料，或者将改性聚醚多元醇和异氰酸酯通过溶液法聚合，得到自清洁聚氨酯油性涂料。