富硅聚氨酯乳液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于有机高分子材料技术领域，具体公开一种富硅聚氨酯乳液及其制备方法和应用。用于解决水性聚氨酯乳液透气性能差的问题。所述富硅聚氨酯乳液含有富硅聚氨酯与去离子水。富硅聚氨酯的制备方法包括：首先，在容器中依次加入端羟基聚二甲基硅氧烷和N‑[3‑(二甲氧基甲基硅烷基)丙基]‑N,N’‑二甲基‑1,3‑丙二胺搅拌混匀，加入三甲基硅醇钾，加热反应后，将产物冷却至室温。然后，加入二异氰酸酯、二元醇并搅拌均匀，加热反应后，得到富硅聚氨酯中间体。最后，在容器中移入富硅聚氨酯中间体、卤化苄和溶剂，一定温度下反应后得到富硅聚氨酯。本发明专利技术的富硅聚氨酯乳液具有优异流动性和高透气性，可用于制备氢敏变色涂料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机高分子材料，尤其涉及一种富硅聚氨酯乳液及其制备方法和应用。

技术介绍

1、氢能源是清洁能源，属于全球高度重视的能源产业。但是，氢气是一种极易燃的气体，燃点只有574℃，氢气燃烧的焓变为-286kj/mol。当空气中氢气浓度在4.1%至74.8%时，遇明火即可引起爆炸。因此，氢气浓度的监测及应急处理是氢能源整个产业链安全的保障。

2、目前对氢敏变色材料多采用胶带的形式进行使用，覆盖面有限，并且氢气检测灵敏性与材料力学性能难以兼顾。水性聚氨酯乳液以水为溶剂，不含有挥发性有机物质（voc），对环境污染小，且无毒、无污染，具有良好的耐候性、耐黄变和抗化学腐蚀性能，同时，它还具有良好的物理性能，包括耐磨性、耐化学品和耐油性、强附着力以及良好的弹性和韧性，广泛应用于表面涂饰领域。但是水性聚氨酯乳液的透气性能差，而有机硅树脂具有较高透气性能，作为气体分离膜材料广泛应用，对氢气检测灵敏度影响小。

3、因此，本专利技术采用化学合成方法合成一种兼具水性聚氨酯乳液与有机硅树脂的优势的富硅聚氨酯乳液，并以此制备一种氢敏变色涂料，兼顾材料力本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种富硅聚氨酯乳液，其特征在于，含有富硅聚氨酯和去离子水，所述富硅聚氨酯的结构式为：，式中，R1为二异氰酸酯聚合后残基，R2为二元醇聚合后残基。

2.根据权利要求1所述的富硅聚氨酯乳液，其特征在于，所述富硅聚氨酯与去离子水的质量比为0.4-1:1。

3.根据权利要求2所述的富硅聚氨酯乳液，其特征在于，所述富硅聚氨酯与去离子水的质量比为0.6-0.8:1。

4.一种权利要求1-3中任一项所述的富硅聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的富硅聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述N-[3-(二甲...

【技术特征摘要】

1.一种富硅聚氨酯乳液，其特征在于，含有富硅聚氨酯和去离子水，所述富硅聚氨酯的结构式为：，式中，r1为二异氰酸酯聚合后残基，r2为二元醇聚合后残基。

2.根据权利要求1所述的富硅聚氨酯乳液，其特征在于，所述富硅聚氨酯与去离子水的质量比为0.4-1:1。

3.根据权利要求2所述的富硅聚氨酯乳液，其特征在于，所述富硅聚氨酯与去离子水的质量比为0.6-0.8:1。

4.一种权利要求1-3中任一项所述的富硅聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的富硅聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述n-[3-(二甲氧基甲基硅烷基)丙基]-n,n’-二甲基-1,3-丙二胺与端羟基聚二甲基硅氧烷的质量比为0.05-0.2:1，所述端羟基聚二甲基硅氧烷的运动粘度为25mm2/s、65mm2/s、750mm2/s、3500mm2/s或18000-22000mm2/s。

6.根据权利要求5所述的富硅聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述三甲基硅醇钾与n-[3-(二甲氧基甲基硅烷基)丙基]-n,n’-二甲基-1,3-丙二胺的摩尔比为0.01-0.05:1。

7.根据权利要求6所述的富硅聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述二元醇选自聚己内酯二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、己二醇、丁二醇、戊二醇和庚二醇中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的富硅聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，所述端羟基聚二甲基硅氧烷与二元醇的质量比为1-4:1。

9.根据权利要求8所述的富硅聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，所述端羟基聚二甲基硅氧烷与二元醇的质量比为1.5-2.4:1。

10.根据权利要求9所述的富硅聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述二异氰酸酯是甲苯二异氰酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，杨珂，杨哲，喻萍，刘欢，刘欣梅，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：