一种硅改性超支化聚氨酯及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106589280A(43)申请公布日2017.04.26(21)申请号201611040503.7(22)申请日2016.11.11(71)申请人湖北大学地址430000湖北省武汉市武昌区友谊大道368号(72)发明人徐祖顺张博晓熊雨轩张勇廖光福曾维国肖利吉(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人杨立李蕾(51)Int.Cl.C08G18/44(2006.01)C08G18/34(2006.01)C08G18/28(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种硅改性超支化聚氨酯及其制备方法(57)摘要本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种硅改性超支化聚氨酯及其制备方法。该制备方法首先是合成以异氰酸根为端基的线性聚氨酯，然后再与硅烷偶联剂反应，得到以硅氧烷基团为端基的线性聚氨酯，然后加入三乙胺与去离子水，得到水性聚氨酯，最后加入氨水和无水乙醇，在碱性条件下交联得到硅改性的水性超支化聚氨酯。与现有技术相比，本发明的有益效果为，依靠硅烷偶联剂分子对聚氨酯进行改性，可得到以硅原子为交联中心的水性超支化聚氨酯，超支化反应在水相中进行，避免使用的挥发性的有机溶剂，减少了有机溶剂的使用量，环保节能；有机硅的引入，大大提高了聚氨酯的耐热性能，提高了此类聚氨酯的使用温度上限，有助于扩展聚氨酯的应用领域。CN106589280ACN106589280A权利要求书1/2页1.一种硅改性超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将摩尔比为1.3-1.6：1的聚碳酸酯二醇和二羟甲基丙酸加入有机溶剂中，在75-85℃及氮气保护下搅拌均匀，然后加入六亚甲基二异氰酸酯和催化剂，其中六亚甲基二异氰酸酯与二羟甲基丙酸的摩尔比为3-5：1,搅拌反应3h以上生成以异氰酸根为端基的线性聚氨酯，然后加入硅烷偶联剂，其中硅烷偶联剂与二羟甲基丙酸的摩尔比为2-3：1，继续搅拌反应3h以上，再加入与二羟甲基丙酸等摩尔量的三乙胺,然后加入去离子水，真空旋蒸去除有机溶剂，得到以硅氧烷基团为端基的线性聚氨酯，最后加入氨水和无水乙醇，在40-60℃下搅拌反应2h以上，真空旋蒸去除无水乙醇，即得硅改性的超支化聚氨酯，反应方程式如下：2.根据权利要求1所述一种硅改性超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，催化剂为二月桂酸二丁基锡，二羟甲基丙酸与催化剂的摩尔比为5-6：1。3.根据权利要求1所述一种硅改性超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，二羟甲基丙酸与有机溶剂的用量比为0.004mol:40-60mL。4.根据权利要求1所述一种硅改性超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，二羟甲基丙酸与去离子水的用量比为0.004mol:100-200mL。5.根据权利要求1所述一种硅改性超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，二羟甲基丙酸与氨水的用量比为0.004mol:5-10mL，氨水的浓度为25-28wt％。6.根据权利要求1所述一种硅改性超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，二羟甲基丙酸与无水乙醇的用量比为0.004mol:100-150mL。2CN106589280A权利要求书2/2页7.根据权利要求1所述一种硅改性超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮和丙酮任意比例的混合。8.根据权利要求1所述一种硅改性超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH-550或KH-551。9.根据权利要求1所述一种硅改性超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，聚碳酸酯二醇的分子量为500、1000或2000。10.一种硅改性超支化聚氨酯，其特征在于，通过如权利要求1至9任一项所述的方法制备得到。3CN106589280A说明书1/4页一种硅改性超支化聚氨酯及其制备方法技术领域[0001]本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种硅改性超支化聚氨酯及其制备方法。背景技术[0002]聚氨酯树脂是目前世界上使用量最大的几种树脂之一，具有优异的综合性能；水性聚氨酯具有良好的环保性能，是目前树脂的一个发展方向。超支化聚氨酯具有树枝状的结构、粘度低、多功能性和易成膜等特点。水性超支化聚氨酯具有水性聚氨酯与超支化聚氨酯两者的共同优点，在涂料、胶粘剂、油墨、生物材料等领域具有广阔的应用前景。现阶段合成水性超支化聚氨酯的方法有两种，一种是超支化聚合物的末端改性，此超支化聚合物只提供支化结构，末端含有大量的羟基，然后将聚氨酯的链段中的异氰酸根与超支化聚合物的羟基反应，制备超支化聚氨酯。第二种方法是A2+B3的方法，A2与B3都是指单体分子，指的是将一种含有两个官能团的单体与一种含有三个官能团的单体进行反应，制备超支化聚氨酯。一般情况下，A2指含有两个异氰酸根的分子，可以是TDIM