聚氨酯型改性增粘剂的合成方法技术

本发明专利技术提供聚氨酯型改性增粘剂的合成方法，包括下述步骤：（1）配备以下原料：羰基化剂、二醇、多异氰酸酯、异氰酸酯基硅烷（或氨基硅烷）；（2）将羰基化剂和二醇混合均匀，进行聚合反应，制得共聚碳酸酯二醇；（3）将共聚碳酸酯二醇与多异氰酸酯混合均匀，进行羟基封端反应（或异氰酸酯基封端反应），制得羟基封端的聚氨酯（或异氰酸酯基封端的聚氨酯）；（4）将羟基封端的聚氨酯（或异氰酸酯基封端的聚氨酯）与异氰酸酯基硅烷（或氨基硅烷）混合均匀，进行硅烷基化反应，制得聚氨酯型改性增粘剂。采用该方法合成的聚氨酯型改性增粘剂所配制的密封剂，具有拉伸强度高、柔韧性好、粘结力强、暴露于紫外线辐射时稳定性高等优点。

Synthesis of polyurethane modified tackifier

【技术实现步骤摘要】
聚氨酯型改性增粘剂的合成方法
本专利技术涉及电子封装材料，具体涉及聚氨酯型改性增粘剂的合成方法。
技术介绍
LED封装胶的性能直接影响到LED的使用性能和寿命，随着LED向着体积小，功率大的方向不断发展，对封装胶的要求也越来越高。有机硅硅橡胶材料由于具有热稳定性好，应力开裂小等特点，成为LED封装胶的优等原材料。但是有机硅硅橡胶存在对基材粘结力差的缺点。目前使用最广泛的增粘剂中普遍含有大量烷氧基，对不锈钢、铝和黄铜等底材具有一定的增粘效果，但是由于硅烷氧基自身水解速度并不是很快，不能使其与不锈钢、铝、黄铜等底材表面充分反应，其增粘效果并不特别理想，而且其对于PC（聚碳酸酯）或PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）等塑料制品的增粘效果一般，因此开发一款高效的增粘剂对硅橡胶的发展起到至关重要的作用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供聚氨酯型改性增粘剂的合成方法，采用该方法合成的聚氨酯型改性增粘剂所配制的密封剂，具有拉伸强度高、柔韧性好、粘结力强、暴露于紫外线辐射时稳定性高等优点。采用的技术方案如下：一种聚氨酯型改性增粘剂的合成方法，其特征在于包括下述步骤：（1）配备以下原料：羰基化剂、二醇、多异氰酸酯、异氰酸酯基硅烷；（2）将羰基化剂和二醇混合均匀，进行聚合反应，制得共聚碳酸酯二醇；所述羰基化剂与二醇的摩尔比为1.0:(1.01～2.0)；（3）将步骤（2）得到的共聚碳酸酯二醇与步骤（1）配备的多异氰酸酯混合均匀，进行羟基封端反应，制得羟基封端的聚氨酯；所述共聚碳酸酯二醇所具有的OH与所述多异氰酸酯所具有的NCO的摩尔比为(1.1～10):1；（4）将步骤（3）得到的羟基封端的聚氨酯与步骤（1）配备的异氰酸酯基硅烷混合均匀，进行硅烷基化反应，制得聚氨酯型改性增粘剂；所述羟基封端的聚氨酯所具有的OH与所述异氰酸酯基硅烷所具有的NCO的摩尔比为(0.75～1.5):1。优选步骤（2）的聚合反应在110～260℃下反应1～24小时。更优选步骤（2）的聚合反应在140～240℃下反应8～18小时。反应器优选具有蒸馏塔的装置，以快速、及时除去聚合反应生成的副产物。优选步骤（3）中，所述共聚碳酸酯二醇所具有的OH与所述多异氰酸酯所具有的NCO的摩尔比为(1.8～2.2):1。优选步骤（3）中，羟基封端反应在20～180℃、10～300千帕下反应0.5～24小时。更优选步骤（3）中，羟基封端反应在60～130℃、80～120千帕下反应2～8小时。优选步骤（4）中，所述羟基封端的聚氨酯所具有的OH与所述异氰酸酯基硅烷所具有的NCO的摩尔比为(0.95～1.1):1。优选步骤（4）中，硅烷基化反应在20～180℃、10～300千帕下反应0.5～24小时。更优选步骤（4）中，硅烷基化反应在60～130℃、80～120千帕下反应2～8小时。优选上述羰基化剂为光气、三光气、[1,3,5]三恶烷-2,4,6-三酮、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二正丁酯、碳酸二异丁酯、碳酸二苯酯、碳酸甲苯酯、碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯中的一种或其中多种的组合。优选上述二醇为无环直链脂肪族二醇和无环支化脂肪族二醇中的一种或两者的组合。优选无环直链脂肪族二醇为乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇中的一种或其中多种的组合。优选无环支化脂肪族二醇为2-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,4-丁二醇、2,3-二甲基-1,4-丁二醇、2-甲基-1，5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,6-己二醇、3,3,5-三甲基-1,6-己二醇、2,3,5-三甲基-1,6-己二醇、2-甲基-3-乙基-1,5-戊二醇、2-乙基-3-丙基-1,5-戊二醇、2,4-二甲基-3-乙基-1,5-戊二醇、2-乙基-4-甲基-3-丙基-1,5-戊二醇、2,3-二乙基-4-甲基-1,5-戊二醇、3-乙基-2,2,4-三甲基-1,5-戊二醇、2,2-二甲基-4-乙基-3-丙基-1,5-戊二醇、2-甲基-2-丙基-1,5-戊二醇、2,4-二甲基-3-乙基-2-丙基-1,5-戊二醇、2-丁基-2-乙基-1,5-戊二醇和3-丁基-2-丙基-1,5-戊二醇中的一种或其中多种的组合。上述二醇由0～100%mol的无环直链脂肪族二醇和100～0%mol的无环支化脂肪族二醇组成。优选上述二醇由40～60%mol的无环直链脂肪族二醇和60～40%mol的无环支化脂肪族二醇组成。优选上述多异氰酸酯为4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、1,3,6-六亚甲基三异氰酸酯和1,6,11-十一烷三异氰酸酯中的一种或其中多种的组合。优选上述异氰酸酯基硅烷为1-异氰酸酯基甲基三甲氧基硅烷、2-异氰酸酯基乙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、1-异氰酸酯基甲基三乙氧基硅烷、2-异氰酸酯基乙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、1-异氰酸酯基甲基甲基二甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷、1-异氰酸酯基甲基甲基二乙氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或其中多种的组合。本专利技术还提供另一种聚氨酯型改性增粘剂的合成方法，其特征在于包括下述步骤：（1’）配备以下原料：羰基化剂、二醇、多异氰酸酯、氨基硅烷；（2’）将羰基化剂和二醇混合均匀，进行聚合反应，制得共聚碳酸酯二醇；所述羰基化剂与二醇的摩尔比为1.0:(1.01～2.0)；（3’）将步骤（2’）得到的共聚碳酸酯二醇与步骤（1’）配备的多异氰酸酯混合均匀，进行异氰酸酯基封端反应，制得异氰酸酯基封端的聚氨酯；所述共聚碳酸酯二醇所具有的OH与所述多异氰酸酯所具有的NCO的摩尔比为(0.1～0.9):1；（4’）将步骤（3’）得到的异氰酸酯基封端的聚氨酯与步骤（1’）配备的氨基硅烷混合均匀，进行硅烷基化反应，制得聚氨酯型改性增粘剂；所述异氰酸酯基封端的聚氨酯所具有的NCO与所述氨基硅烷所具有的NH的摩尔比为(0.75～1.5):1。优选步骤（2’）中聚合反应在110～260℃下反应1～24小时。更优选步骤（2’）中聚合反应在140～240℃下反应8～18小时。反应器优选具有蒸馏塔的装置，以快速及时除去聚合反应生成的副产物。优选步骤（3’）中所述共聚碳酸酯二醇所具有的OH与所述多异氰酸酯所具有的NCO的摩尔比为为(0.4～0.6):1。优选步骤（3’）中异氰酸酯基封端反应在20～180℃、10～300千帕下反应0.5～24小时。更优选优选步骤（3’）中异氰酸酯基封端反应在60～130℃、80～120千帕下反应2～8小时。优选步骤（4’）中所述异氰酸酯基封端的聚氨酯所具有的NCO与所述氨基硅烷所具有的NH的摩尔比为(0.95～1.1):1。...

【技术保护点】
1.一种聚氨酯型改性增粘剂的合成方法，其特征在于包括下述步骤：/n（1）配备以下原料：羰基化剂、二醇、多异氰酸酯、异氰酸酯基硅烷；/n（2）将羰基化剂和二醇混合均匀，进行聚合反应，制得共聚碳酸酯二醇；/n所述羰基化剂与二醇的摩尔比为1.0:(1.01～2.0)；/n（3）将步骤（2）得到的共聚碳酸酯二醇与步骤（1）配备的多异氰酸酯混合均匀，进行羟基封端反应，制得羟基封端的聚氨酯；/n所述共聚碳酸酯二醇所具有的OH与所述多异氰酸酯所具有的NCO的摩尔比为(1.1～10):1；/n（4）将步骤（3）得到的羟基封端的聚氨酯与步骤（1）配备的异氰酸酯基硅烷混合均匀，进行硅烷基化反应，制得聚氨酯型改性增粘剂；/n所述羟基封端的聚氨酯所具有的OH与所述异氰酸酯基硅烷所具有的NCO的摩尔比为(0.75～1.5):1。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯型改性增粘剂的合成方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）配备以下原料：羰基化剂、二醇、多异氰酸酯、异氰酸酯基硅烷；
（2）将羰基化剂和二醇混合均匀，进行聚合反应，制得共聚碳酸酯二醇；
所述羰基化剂与二醇的摩尔比为1.0:(1.01～2.0)；
（3）将步骤（2）得到的共聚碳酸酯二醇与步骤（1）配备的多异氰酸酯混合均匀，进行羟基封端反应，制得羟基封端的聚氨酯；
所述共聚碳酸酯二醇所具有的OH与所述多异氰酸酯所具有的NCO的摩尔比为(1.1～10):1；
（4）将步骤（3）得到的羟基封端的聚氨酯与步骤（1）配备的异氰酸酯基硅烷混合均匀，进行硅烷基化反应，制得聚氨酯型改性增粘剂；
所述羟基封端的聚氨酯所具有的OH与所述异氰酸酯基硅烷所具有的NCO的摩尔比为(0.75～1.5):1。


2.根据权利要求1所述的聚氨酯型改性增粘剂的合成方法，其特征是：步骤（2）的聚合反应在110～260℃下反应1～24小时；步骤（3）中，羟基封端反应在20～180℃、10～300千帕下反应0.5～24小时；步骤（4）中，硅烷基化反应在20～180℃、10～300千帕下反应0.5～24小时。


3.根据权利要求1所述的聚氨酯型改性增粘剂的合成方法，其特征是：
所述羰基化剂为光气、三光气、[1,3,5]三恶烷-2,4,6-三酮、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二正丁酯、碳酸二异丁酯、碳酸二苯酯、碳酸甲苯酯、碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯中的一种或其中多种的组合；
所述二醇为无环直链脂肪族二醇和无环支化脂肪族二醇中的一种或两者的组合；
所述多异氰酸酯为4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、1,3,6-六亚甲基三异氰酸酯和1,6,11-十一烷三异氰酸酯中的一种或其中多种的组合；
所述异氰酸酯基硅烷为1-异氰酸酯基甲基三甲氧基硅烷、2-异氰酸酯基乙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、1-异氰酸酯基甲基三乙氧基硅烷、2-异氰酸酯基乙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、1-异氰酸酯基甲基甲基二甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷、1-异氰酸酯基甲基甲基二乙氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或其中多种的组合。


4.根据权利要求3所述的聚氨酯型改性增粘剂的合成方法，其特征是：所述无环直链脂肪族二醇为乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇中的一种或其中多种的组合；所述无环支化脂肪族二醇为2-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,4-丁二醇、2,3-二甲基-1,4-丁二醇、2-甲基-1，5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,6-己二醇、3,3,5-三甲基-1,6-己二醇、2,3,5-三甲基-1,6-己二醇、2-甲基-3-乙基-1,5-戊二醇、2-乙基-3-丙基-1,5-戊二醇、2,4-二甲基-3-乙基-1,5-戊二醇、2-乙基-4-甲基-3-丙基-1,5-戊二醇、2,3-二乙基-4-甲基-1,5-戊二醇、3-乙基-2,2,4-三甲基-1,5-戊二醇、2,2-二甲基-4-乙基-3-丙基-1,5-戊二醇、2-甲基-2-丙基-1,5-戊二醇、2,4-二甲基-3-乙基-2-丙基-1,5-戊二醇、2-丁基-2-乙基-1,5-戊二醇和3-丁基-2-丙基-1,5-戊二醇中的一种或其中多种的组合。


5.根据权利要求3或4所述的聚氨酯型改性增粘剂的合成方法，其特征是：所述二醇由40～60%mol的无环直链脂肪族二醇和60～40%mol的无环支化脂肪族二醇组成。


6.一种聚氨酯型改性增粘剂的合成方法，其特征在于包括下述步骤：
（1’）配备以下原料：羰基化剂、二醇、多异氰酸酯、氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：周振基，周博轩，冯兆丰，李晓维，罗永祥，苏乐，
申请(专利权)人：汕头市骏码凯撒有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44