[发明专利]一种刚性环改性的有机硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物及其制备方法

摘要

本发明公开了一种刚性环改性的有机硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物及其制备方法，包括以下步骤：（1）将含刚性环的（甲基）丙烯酸酯单体、二羟烷基胺和阻聚剂在10~50℃下反应5~30小时，得第一步产物；（2）将改性有机硅油、二（多）元醇、催化剂、亲水扩链剂、中和剂、二异氰酸酯、第一步产物和有机溶剂加入在40~60℃下反应2～6小时，得第二步产物；（3）将含羟基的丙烯酸酯、第二步产物和阻聚剂在40～60℃下反应至‑NCO含量为0。本发明的有益效果：（1）通过在低聚物主链上引入刚性环进而改善材料性能，有效解决了配方中添加刚性环小分子单体对嗅觉的刺激。（2）其独特的刚性环结构可以有效提高固化膜的硬度和拉伸性能，改善固化膜对基材的附着力。

主权项

本发明提供一种刚性环改性的有机硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物的制备方法，其特征在于包括下述步骤：（1）将含刚性环的（甲基）丙烯酸酯单体、二羟烷基胺和阻聚剂在10～50℃，磁力搅拌下反应5～30小时，得到产物1；其中含刚性环的（甲基）丙烯酸酯单体的双键与二羟烷基胺的摩尔比例为1：（1～1.2），阻聚剂用量为所述含刚性环的（甲基）丙烯酸酯单体和二羟烷基胺总质量的50～500ppm；（2）将产物1用溶液1洗涤分液多次，以除去未反应的二羟烷基胺和阻聚剂，得到产物2；（3）将产物2用水洗涤多次后，通过减压蒸馏去除水，得到产物3，即带有羟基的小分子刚性扩链剂；（4）将改性有机硅油、二（多）元醇、催化剂、亲水扩链剂、中和剂、二异氰酸酯、产物3和有机溶剂，在40～60℃，磁力搅拌，氮气保护下反应2～6小时得到产物4；其中改性有机硅油，二（多）元醇，亲水扩链剂，中和剂，产物3，催化剂和有机溶剂的质量比为20：（1~40）：（1~10）：（0.8~7.5）：（10~40）：（0.05~0.8）：（50~200）；活泼基团总和与二异氰酸酯的‑NCO基团的摩尔比为1：（1～1.5）；所述活性基团总和为改性有机硅油中的羟基或氨基、二（多）元醇中的羟基、亲水扩链剂中的羟基和产物3中的羟基的总和；所述改性有机硅油选自端羟烃基硅油，端氨烃基硅油中的一种或几种；（5）将含羟基的（甲基）丙烯酸酯单体、产物4和阻聚剂在40～60℃，磁力搅拌，氮气保护下反应直至傅利叶红外光谱仪检测不到‑NCO基团，得到产物5；其中所述含羟基的（甲基）丙烯酸酯单体中的羟基与产物4中的‑NCO基团摩尔量比为1:1；阻聚剂用量为所述含羟基的（甲基）丙烯酸酯单体和产物4总质量的50～500ppm；（6）将产物5与水加入容器中进行乳化，得到产物6；其中产物5与水的质量比例为1：（0.5～2.5）；（7）将产物6通过减压蒸馏去除有机溶剂，得到产物7，即刚性环改性的有机硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物。