[发明专利]一种硅烷封端聚氨酯低聚物及其制备方法

摘要

本发明公开了一种硅烷封端聚氨酯低聚物及其制备方法。该方法将聚醚多元醇在真空条件下脱水、脱气，然后降温至50～100℃；依次把干燥处理的小分子扩链剂、干燥处理的溶剂、二异氰酸酯和催化剂加入到聚醚多元醇中，通入高纯氮气作为反应保护气，搅拌均匀，再在50～90℃保温反应，合成端异氰酸酯基聚氨酯预聚物；将所述端异氰酸酯基聚氨酯预聚物与仲胺基硅烷进行反应，在10～90℃、高纯氮气保护下搅拌反应；直至体系通过滴定无异氰酸根存在时结束反应，真空脱除气泡，即得硅烷封端聚氨酯低聚物；本发明仲胺基硅烷对聚氨酯预聚物封端改性的过程容易控制，不会产生凝胶现象，产品制备时重现性好。

主权项

一种硅烷封端聚氨酯低聚物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）将小分子扩链剂和溶剂干燥备用；将聚醚多元醇在100～140℃真空条件下脱水、脱气2～5h，然后降温至50～100℃；依次把干燥处理的小分子扩链剂、干燥处理的溶剂、二异氰酸酯和催化剂加入到聚醚多元醇中，控制二异氰酸酯的异氰酸根与聚醚多元醇的羟基的摩尔比为4～8：1，并控制二异氰酸酯的异氰酸根与聚醚多元醇和小分子扩链剂的羟基的摩尔比为1.1～2：1；通入高纯氮气作为反应保护气，搅拌均匀，再在50～90℃保温反应2～5h，合成端异氰酸酯基聚氨酯预聚物；所述的聚醚多元醇是含有二官能度的聚醚多元醇；所述的二异氰酸酯为二官能度异氰酸酯TDI、MDI或HDI；所述的小分子扩链剂为1,4‑丁二醇、乙二醇、1,6‑己二醇、丙三醇或三羟甲基丙烷；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡或二醋酸二丁基锡；所述的溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲苯、四甲苯、甲苯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸丁卞酯；所述催化剂的加入量占步骤（1）中所有反应物总质量的0.05～5%；（2）将所述端异氰酸酯基聚氨酯预聚物与仲胺基硅烷按照异氰酸根与仲胺基摩尔比为1:1～1.25的比例混合进行反应，在10～90℃、高纯氮气保护下搅拌反应1.5～4h；直至体系通过滴定无异氰酸根存在时结束反应，之后再于80～140℃真空脱除气泡，即得硅烷封端聚氨酯低聚物；所述的仲胺基硅烷是由含端伯胺基的硅烷偶联剂与含端环氧基或端乙烯基的硅烷偶联剂按照摩尔比为1:1的比例，在0～90℃搅拌6～168h反应所得；或者是所述的仲胺基硅烷是由含端伯胺基的硅烷偶联剂与单环氧基活性稀释剂或含端乙烯基的小分子物质按照摩尔比为1:1的比例，在0～90℃搅拌6～168h反应所得；或者是所述的仲胺基硅烷是由含端伯胺基的小分子物质和含端环氧基或端乙烯基的硅烷偶联剂按照摩尔比为1:1的比例，在0～90℃搅拌6～168h反应所得；所述含端伯胺基的硅烷偶联剂为γ‑氨基丙基三甲氧基硅烷、γ‑氨基丙基三乙氧基硅烷、γ‑氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ‑氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ‑氨基丙基二甲基甲氧基硅烷或γ‑氨基丙基二甲基乙氧基硅烷；所述含端环氧基的硅烷偶联剂为γ‑（2,3‑环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、γ‑（2,3‑环氧丙氧）丙基三乙氧基硅烷、γ‑（2,3‑环氧丙氧）丙基甲基二甲氧基硅烷或γ‑（2,3‑环氧丙氧）丙基甲基二乙氧基硅烷；所述含端乙烯基的硅烷偶联剂为γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷；所述单环氧基活性稀释剂为2,3‑环氧丙基正丁醚或2,3‑环氧丙基苯基醚；所述含端乙烯基的小分子物质为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯或甲基丙烯酸正丁酯。所述含端伯胺基的小分子物质为1‑丙胺、1‑丁胺、1‑戊胺或1‑己胺。