有机硅聚醚多元醇及其制备方法、以及制备聚氨酯弹性体的方法技术

技术编号:7679366 阅读:345 留言:0更新日期:2012-08-16 02:10
本发明专利技术涉及一种有机硅聚醚多元醇及其制备方法、以及制备聚氨酯弹性体的方法。本发明专利技术提供的有机硅聚醚多元醇,分子量为250-10000,酸值为0.5-4mg?KOH/g,羟值为10-450mg?KOH/g;性状为浅褐色透明状液体。该有机硅聚醚多元醇流动性良好且反应活性适中,在制备有机硅改性聚氨酯时不但能均匀反应获得质量稳定的产品,而且反应速度适中,便于控制。本发明专利技术有机硅改性聚氨酯弹性体的制备方法工序简单易行,重复性好,可控性强,有利于实现工业化生产;同时,反应过程中不需要加入有机溶剂,环境污染小,有利于环保。本发明专利技术制得的有机硅改性聚氨酯弹性体具有良好的耐热性和耐水解性,吸水率低,综合性能优良,其应用可拓展至医用材料、涂料、粘胶剂等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,属于新材料

技术介绍
聚氨酯弹性体是一种性能介于橡胶与塑料之间的弹性材料,既具有橡胶的高弹性,又具有塑料的高强度,它的耐磨性能、耐油性、耐冲击、耐低温、耐化学腐蚀性能突出,被誉为第六大塑料,应用领域十分广泛,几乎遍及工业、农业、医疗、国防等各个方面。但是采用现有技术方法制备的聚氨酯弹性体耐热性、耐水解性较差,吸水率较高,从而限制了其在工程
的进一步应用。为了克服上述问题,研究者逐渐将注意力转移至有机硅改性聚氨酯弹性体。由于有机硅聚合物具有优异的介电性、柔韧性、低玻璃化转变温度,耐高低温、耐氧化、耐紫外线,低表面能和好的疏水性、透气性及生物相容性,并且在较宽温度范围内变化时其性能仅有很小的改变,因此有机硅改性聚氨酯弹性体应当能够综合两种材料的优点在保持聚氨酯弹性体优异的力学性能的基础上,使其临界表面张力下降,提高其表面疏水性能,改善基体聚合物与血液的相容性,这样就能拓展其在医用材料、涂料、粘胶剂等方面的应用。目前,与有机硅改性聚氨酯弹性体有关的专利如下申请号为87101388. 6的中国专利技术专利申请公开了一种聚氨酯聚硅氧烷线型嵌段共聚物的制备方法,该方法将端羟基聚硅氧烷片段线性嵌入聚氨酯主链上,从而得到性能优良的共聚物,可用于生物医学工程。但是,该制备方法还存在以下问题反应体系粘度过大,易产生自动加速现象,且聚合反应热量难以导出,易局部过热,导致反应不均匀,使产物分子量分布变宽,产品质量不稳定。专利号为03126957. 5的中国专利技术专利公开了一种氨基硅油改性聚氨酯的制备方法,该方法在不加溶剂的条件下,使用氨基硅油、聚醚、二异氰酸酯为原料,进行共聚反应制得有机硅改性聚氨酯。但是,该方法存在的问题在于与含羟基的聚硅氧烷相比,氨基硅油与二异氰酸酯的反应活性过强,反应速度较快,不易控制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题,提出一种流动性良好且反应活性适中的有机硅聚醚多元醇,并提供一种产品转化率很高的制备该多元醇的方法,此外还提供一种采用该多元醇制备有机硅改性聚氨酯弹性体的方法。为达到以上目的,本专利技术的技术方案如下本专利技术提供一种如式I所示的有机硅聚醚多元醇,分子量为250-10000,酸值为O. 5-4mg KOH/g,羟值为10_450mg KOH/g ;性状为浅褐色透明状液体;权利要求1.一种如式I所示的有机硅聚醚多元醇,分子量为250-10000,酸值为0. 5-4mg KOH/g,羟值为10-450mg KOH/g ;性状为浅褐色透明状液体; CH3 CH3CH3 O-^-Si-0^—Si-CH2CH2CH2-^OCH2CH2^~^OCH2CH OH CH3 11 CH3CH3 H3C — Si-CH2CH2CH2-^OCH2CH2^~^OCH2CH OH CH31 I 其中,n、x、y均为整数,n的取值范围是0_80,x的取值范围是0_40,y的取值范围是0-40。2.—种权利要求I所述有机硅聚醚多元醇的制备方法,其特征是,包括以下步骤 式II化合物和式III化合物进行聚合反应后得到权利要求I所述有机硅聚醚多元醇; CH3 CH, CH,I /I \ I H- Si—OfSi-OKSi-H I Vi LI CH3 CH3 CH3 II CH3 H2C=CHCH2 —^OCH2CH2^^OCH2CH OH III 式II中,n为整数,n的取值范围是0-80;所述式II化合物的含氢量为0.03-1.5%,分子量为134-6100 ; 式III中,x、y均为整数,X的取值范围是0-40,y的取值范围是0_40 ;所述式III化合物的分子量为58-3000。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征是,所述式II化合物和式III化合物反应的具体过程为将式II化合物、式III化合物、含钼的催化剂加入反应釜中,然后在氮气保护下加热进行反应,反应温度范围为100°c -140°c,反应时间范围为3-8小时;其中,式II化合物和式III化合物的摩尔比为I : 2-2. 2。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征是,所述含钼的催化剂重量占式II化合物和式III化合物重量和的比例为20-50 ii g Pt/g ;所述含钼的催化剂选自氯钼酸溶液、钼金催化剂、钼分子配合物。5.一种采用权利要求I所述有机硅聚醚多元醇制备有机硅改性聚氨酯弹性体的方法,包括以下步骤 第一步、将权利要求I所述有机硅聚醚多元醇与二异氰酸酯反应得到预聚体; 第二步、将预聚体与扩链剂反应得到有机硅改性聚氨酯弹性体。6.根据权利要求5所述的方法,其特征是,权利要求I所述有机硅聚醚多元醇与二异氰酸酯反应的具体过程为将权利要求I所述有机硅聚醚多元醇、二异氰酸酯加入反应釜中,然后在氮气保护下加热进行反应,反应温度范围为50°C -90°C,反应时间范围为O. 5-4小时,反应后即得到预聚体。7.根据权利要求6所述的方法,其特征是,将催化剂与权利要求I所述有机硅聚醚多元醇、二异氰酸酯一并加入反应釜中,所述催化剂选自有机锡类催化剂、叔胺类催化剂。8.根据权利要求5所述的方法,其特征是,所述预聚体与扩链剂反应的具体过程为将预聚体与扩链剂混合均匀,浇注硫化成膜,即得到有机硅改性聚氨酯弹性体。9.根据权利要求58任一项所述的方法,其特征是,所述扩链剂为至少1,4_丁二醇、.3,3' -二氯_4,4' - 二氨基-二苯基甲烷、三羟基丙烷、三羟甲基丙烷、1,6_己二醇、氢醌-二羟乙基)醚之一。10.根据权利要求58任一项所述的方法,其特征是,所述二异氰酸酯为至少甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷_4,4' -二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、亚环己基二异氰酸酯、四甲基亚苯基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯之一。全文摘要本专利技术涉及一种。本专利技术提供的有机硅聚醚多元醇,分子量为250-10000,酸值为0.5-4mg KOH/g,羟值为10-450mg KOH/g;性状为浅褐色透明状液体。该有机硅聚醚多元醇流动性良好且反应活性适中,在制备有机硅改性聚氨酯时不但能均匀反应获得质量稳定的产品,而且反应速度适中,便于控制。本专利技术有机硅改性聚氨酯弹性体的制备方法工序简单易行,重复性好,可控性强,有利于实现工业化生产;同时,反应过程中不需要加入有机溶剂,环境污染小,有利于环保。本专利技术制得的有机硅改性聚氨酯弹性体具有良好的耐热性和耐水解性,吸水率低,综合性能优良,其应用可拓展至医用材料、涂料、粘胶剂等领域。文档编号C08G18/32GK102634035SQ20121009704公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日专利技术者唐倩云, 姚成, 马妍 申请人:南京工业大学本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:姚成马妍唐倩云
申请(专利权)人:南京工业大学
类型:发明
国别省市:

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