一种碳羟基有机硅聚醚共聚物、聚氨酯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种碳羟基有机硅聚醚共聚物、聚氨酯树脂及其制备方法，所述碳羟基有机硅聚醚共聚物具有如式I所示结构。本发明专利技术提供的碳羟基有机硅聚醚共聚物带有端基活性基团

【技术实现步骤摘要】
一种碳羟基有机硅聚醚共聚物、聚氨酯树脂及其制备方法


[0001]本专利技术属于化学化工领域，涉及一种碳羟基有机硅聚醚共聚物、聚氨酯树脂及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚氨酯是一类含有氨基甲酸酯重复结构单元的高分子材料，具有强度高、物性调节范围宽、工艺操作性好等优点，广泛应用于日常生活、工农业生产和医学等领域。在聚氨酯中添加有机硅可进一步提升聚氨酯的手感及柔顺性，稳定泡孔升起，使得泡孔细腻、均匀。目前，常用的有机硅引入的方法有：(1) 在双组份聚氨酯A组分中直接共混或共聚添加有机硅；(2)在双组份聚氨酯B 组分中以共混或共聚方式添加有机硅。所用的有机硅包含有机硅线形体、聚醚改性有机硅等，以上方法添加有机硅存在易迁移、相容性差、匀泡能力差等现象。CN105018015A公开了一种制备聚氨酯改性有机硅双组份室温固化弹性体胶粘剂的方法，将A组分中芳香族聚异氰酸酯与羟丙基硅油和丙三醇反应得到的预聚体，与B组分的其他硅氧烷继续反应，得到聚氨酯PU胶粘剂。该方法制备的弹性体胶粘剂具有良好的撕裂性能，优良的耐高低温性能和粘结性，但该类型的有机硅的活性较低，无法参与或完全参与反应，仍然存在有机硅易迁移、相容性差的问题。
[0003]因此，在本领域中期待开发一种碳羟基有机硅聚醚共聚物，当将其引入聚氨酯树脂时，其直接参与分子链反应，不仅可以克服有机硅易迁移、相容性差、匀泡能力差的问题，同时可以提高聚氨酯树脂材料的力学性能和低温柔顺性。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种碳羟基有机硅聚醚共聚物、聚氨酯树脂及其制备方法。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种碳羟基有机硅聚醚共聚物，所述碳羟基有机硅聚醚共聚物具有如式I所示结构：
[0007][0008]其中，R1、R8各自独立地选自
‑
C3H6O
‑
或
‑
O
‑
；R2、R3、R4、R5、R6、R7各自独立地选自烷基、含杂原子烷基、芳基、卤素、烯基、杂芳基或环烷基中的任意一种；X中仅包括
‑
C2H4O
‑
和
‑
C3H6O
‑
，并且
‑
C2H4O
‑
的聚合度a和
‑
C3H6O
‑ꢀ
的聚合度b的关系为a/(a+b)为0.2～0.8，例如
0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7或0.8 等；Y中仅包括
‑
C2H4O
‑
和
‑
C3H6O
‑
，并且
‑
C2H4O
‑
的聚合度c和
‑
C3H6O
‑
的聚合度 d的关系为c/(c+d)为0.2～0.8，例如0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7或0.8等；n的取值为4
‑
100，优选为4
‑
50，进一步优选为10
‑
30。
[0009]在本专利技术中，所述X中仅包括
‑
C2H4O
‑
和
‑
C3H6O
‑
，并且
‑
C2H4O
‑
的聚合度a 和
‑
C3H6O
‑
的聚合度b的关系为a/(a+b)为0.2～0.8，指的是X中并不限制
‑
C2H4O
‑ꢀ
和
‑
C3H6O
‑
的连接顺序，只要
‑
C2H4O
‑
的总聚合度a和
‑
C3H6O
‑
的总聚合度b满足 a/(a+b)为0.2～0.8即可。
[0010]在本专利技术中，所述Y中仅包括
‑
C2H4O
‑
和
‑
C3H6O
‑
，并且
‑
C2H4O
‑
的聚合度c 和
‑
C3H6O
‑
的聚合度d的关系为c/(c+d)为0.2～0.8，指的是Y中并不限制
‑
C2H4O
‑ꢀ
和
‑
C3H6O
‑
的连接顺序，只要
‑
C2H4O
‑
的总聚合度c和
‑
C3H6O
‑
的总聚合度d满足c/(c+d)为0.2～0.8即可。
[0011]在本专利技术中，式I中的
‑
C2H4O
‑
及
‑
C3H6O
‑
分别为环氧乙烷及环氧丙烷开环得到。
[0012]常规聚醚改性有机硅共聚物的结构式下式所示：
[0013][0014]其中，M1‑
M3、M7‑
M9均为甲基，M4‑
M6各自独立地选自氢、烷基、含杂原子烷基、芳基、卤素、烯基、杂芳基或环烷基中的任意一种，M
10
中含有醚键，且端基为羟基。
[0015]常规聚醚改性有机硅共聚物的聚醚基本是连接在有机硅的侧链上，由于空间位阻，该类羟基活性低，与
‑
NCO反应困难，而本专利技术的碳羟基有机硅聚醚共聚物中带有端基活性基团
‑
CH2OH，即碳羟基，其可以与
‑
NCO反应，羟基官能度为2。
[0016]优选地，所述a/(a+b)为0.4～0.6。
[0017]优选地，所述c/(c+d)为0.4～0.6。
[0018]优选地，所述碳羟基有机硅聚醚共聚物具有如式
Ⅱ‑
1或式
Ⅱ‑
2所示结构：
[0019][0020][0021]其中，R1、R8各自独立地选自
‑
C3H6O
‑
或
‑
O
‑
；R2、R3、R4、R5、R6、R7各自独立地选自烷基、含杂原子烷基、芳基、卤素、烯基、杂芳基或环烷基中的任意一种；a/(a+b)为0.2～0.8，优选为0.4～0.6；c/(c+d)为0.2～0.8，优选为0.4～0.6； n的取值为4
‑
100，优选为4
‑
50，进一步优选为10
‑
30。
[0022]优选地，所述碳羟基有机硅聚醚共聚物的数均分子量为1000～4000，例如 1000、1500、2000、2500、3000、3500或4000等，优选2000～3000。
[0023]若碳羟基有机硅聚醚共聚物的数均分子量太小，其匀泡能力差，易导致泡孔不均匀，烂泡等，若碳羟基有机硅聚醚共聚物的数均分子量过大，其活性低，无法参与反应，同时存在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳羟基有机硅聚醚共聚物，其特征在于，所述碳羟基有机硅聚醚共聚物具有如式I所示结构：其中，R1、R8各自独立地选自
‑
C3H6O
‑
或
‑
O
‑
；R2、R3、R4、R5、R6、R7各自独立地选自烷基、含杂原子烷基、芳基、卤素、烯基、杂芳基或环烷基中的任意一种；X中仅包括
‑
C2H4O
‑
和
‑
C3H6O
‑
，并且
‑
C2H4O
‑
的聚合度a和
‑
C3H6O
‑
的聚合度b的关系为a/(a+b)为0.2～0.8；Y中仅包括
‑
C2H4O
‑
和
‑
C3H6O
‑
，并且
‑
C2H4O
‑
的聚合度c和
‑
C3H6O
‑
的聚合度d的关系为c/(c+d)为0.2～0.8；n的取值为4
‑
100。2.根据权利要求1所述的碳羟基有机硅聚醚共聚物，其特征在于，所述a/(a+b)为0.4～0.6；优选地，所述c/(c+d)为0.4～0.6；优选地，所述碳羟基有机硅聚醚共聚物具有如式
Ⅱ‑
1或式
Ⅱ‑
2所示结构：其中，R1、R8各自独立地选自
‑
C3H6O
‑
或
‑
O
‑
；R2、R3、R4、R5、R6、R7各自独立地选自烷基、含杂原子烷基、芳基、卤素、烯基、杂芳基或环烷基中的任意一种；a/(a+b)为0.2～0.8，优选为0.4～0.6；c/(c+d)为0.2～0.8，优选为0.4～0.6；n的取值为4
‑
100。3.根据权利要求1或2所述的碳羟基有机硅聚醚共聚物，其特征在于，所述碳羟基有机硅聚醚共聚物的数均分子量为1000～4000，优选2000～3000；优选地，所述碳羟基有机硅聚醚共聚物的羟值官能度为2。4.一种聚氨酯树脂，其特征在于，所述聚氨酯树脂包括A、B两种组分，按重量份数计，所述A组分的制备原料包括如下组分：
按重量份数计，所述B组分的制备原料包括如下组分：异氰酸酯
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100份；聚酯多元醇
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10～100份；聚醚多元醇
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10～100份。5.根据权利要求4所述的聚氨酯树脂，其特征在于，所述A组分中羟基和所述B组分中异氰酸酯基的摩尔比为(0.95～1.05):1，优选为(0.98～1.02):1；优选地，所述A组分和所述B组分中的聚酯多元醇各自独立地包括聚己二酸二乙二醇乙二醇二醇酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸二乙二醇酯二元醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丁二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇二乙二醇酯二醇或聚己二酸丁二醇乙二醇二乙二醇酯二醇中的任意一种或至少两种的组合，优选聚己二酸二乙二醇乙二醇二醇酯；优选地，所述A组分和所述B组分中的聚酯多元醇的数均分子量各自独立地为1000～3000；优选地，所述A组分和所述B组分中的聚醚多元醇各自独立地包括聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇、聚氧化乙烯
‑
氧化丙烯共聚多元醇、聚四氢呋喃二醇、聚四氢呋喃共聚物二醇或聚三亚甲基醚二醇中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述A组分和所述B组分中的聚醚多元醇的数均分子量各自独立地为500～8000；优选地，所述扩链剂包括乙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,2
‑
丙二醇、1,3
‑
丙二醇或一缩二乙二醇中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述发泡剂包括水、一氟二氯乙烷或环戊烷中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述催化剂包括三乙烯二胺和乙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,2
‑
丙二醇、1,3
‑
丙二醇或一缩二乙二醇中的任意一种或至少两种的混合液，优选三乙烯二胺和乙二醇的混合液；优选地，所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯、脲酮亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯或亚甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：章芬成，赵叶宝，蔡万东，厉向杰，吴建挺，岑小春，
申请(专利权)人：浙江华峰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：