一种有机硅改性超支化聚氨酯及其制备方法与应用.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CN105542174A(43)申请公布日2016.05.04(21)申请号201610021217.X(51)Int.Cl.(22)申请日2016.01.13C08G81/00(2006.01)C08G18/66(2006.01)(71)申请人广东工业大学C08G18/44(2006.01)地址510090广东省广州市越秀区东风东路C08G18/61(2006.01)729号C08G18/32(2006.01)(72)发明人雷彩红罗小刚徐睿杰张丰陈贤德黄晓蕊陈敏仪(74)专利代理机构广州致信伟盛知识产权代理有限公司44253代理人伍嘉陵黄秋云权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种有机硅改性超支化聚氨酯及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种有机硅改性超支化聚氨酯，其特征在于，具有如下结构式Ⅰ：Ⅰ；其中，为超支化聚氨酯结构部分，C为有机硅链段部分，支化度为0.3~0.85，分子量为104~106。本发明的有机硅改性超支化聚氨酯（HPU-Si），其支化部分为超支化聚氨酯，能与聚氨酯材料具有良好的界面相容性，在支化链的外端为有机硅链端，能与硅橡胶具有良好的界面相容性，将其作为增容剂添加到聚氨酯/硅橡胶共混体系中，能够使得聚氨酯/硅橡胶共混体系具有优异的界面相容性；能够有效降低熔体的粘度，有利于聚氨酯/硅橡胶共混体系的加工；分子量大，能够有效增容，且不会降低材料的整体力学性能。CN105542174ACN105542174A权利要求书1/2页1.一种有机硅改性超支化聚氨酯，其特征在于，具有如下结构式Ⅰ：Ⅰ；其中，为超支化聚氨酯结构部分，C为有机硅链段部分，支化度为0.3~0.85，分子量46为10~10。2.一种如权利要求1所述的有机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：a）将二醇低聚物、二异氰酸酯加入反应釜，并加入占体系总质量68-72wt%的非质子性溶剂，通入惰性气体进行保护，在70~80℃的条件下反应3~5小时；反应结束后冷却至-2~2℃，向反应结束后的溶液中滴加二烷醇胺反应20~40分钟，反应结束后，加入催化剂并升温至40~80℃，继续反应10~50小时，反应结束后，将反应结束后的溶液通过旋转蒸发仪进行分离干燥，得到超支化聚氨酯；b）将有机硅油、二异氰酸酯溶于苯类有机溶剂后，加入反应釜，通入惰性气体进行保护，在40~80℃的条件下反应1~5小时，待反应结束后降温至25℃，加入烷胺与苯类有机溶剂两者的混合物继续反应30分钟，反应结束后，将反应结束后的溶液放入旋转蒸发仪中，除去溶剂，得到改性有机硅；c）将步骤a）得到的超支化聚氨酯与步骤b）得到的改性有机硅加入反应釜，通入惰性气体进行保护，加入混合有机溶剂作为反应溶剂；加入催化剂，控温40~80℃，反应20~100小时，将反应结束后的溶液放入控温为95~105℃真空烘箱中进行干燥，除去混合有机溶剂，得到有机硅改性超支化聚氨酯HPU-Si。3.根据权利要求2所述的有机硅改性超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述步骤a）中，所述二醇低聚物选自聚四亚甲基醚二醇PTMG、聚碳酸酯二醇PCDL、聚乙二醇PEG、聚环氧乙烷PEO中的一种或几种；所述非质子性溶剂选自二甲基亚砜、乙腈、丁酮、六甲基磷酰胺、二甲基甲酰胺中的一种或几种；所述二烷醇胺选自二乙醇胺和/或二异丙醇胺。4.根据权利要求2所述的有机硅改性超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，所述步骤a）中，二醇低聚物与二异氰酸酯的摩尔比为1:1~1:5；二烷醇胺与二醇低聚物的摩尔比为1:1~1:2。5.根据权利要求2或3所述的有机硅改性超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤a）和b）中，所述二异氰酸酯选自1,6-亚己基二异氰酸酯HDI、甲苯二异氰酸酯TDI、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI中的一种或几种；步骤a）和c）中，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡和/或环烷酸锌，所述催化剂的添加量均为体系总质量的0.1~2wt%。6.根据权利要求2所述的有机硅改性超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤b）2CN105542174A权利要求书2/2页中，所述有机硅油选自羟基硅油、羟丙基硅油、氨基硅油中的一种或几种；所述苯类有机溶剂选自甲苯、二甲苯、苯中的一种或几种；所述烷胺选自二乙胺、丙胺、三乙胺中的一种或几种；所述烷胺与苯类有机溶剂两者的混合物的添加量为体系总质量的40~60wt%。7.根据权利要求2所述的有机硅改性超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤c）中，超支化聚氨酯与改性有机硅的摩尔比为1:2~2:1。8.根据权利要求2所述的有机硅改性超支化聚氨酯的制备方法，其特征在于，步骤c）中，所述混合有机溶剂选自丁酮、