專利名稱：：一種改性聚氨酯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種改性聚氨酯。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)代工業(yè)中，聚氨酯應(yīng)用廣泛，例如聚氨酯油墨，它對(duì)多孔性材料和表面光潔的材料都有很好的粘接能力。硅橡膠是現(xiàn)在使用極為普遍的彈性體，廣泛用于制作手機(jī)、計(jì)算器，遙控器等的按鍵。但由于硅橡膠的表面能很低，顯字油墨在其表面的粘接性、耐磨性差，手觸按鍵(10次左右)所產(chǎn)生的摩擦即可使顯字不清晰，因而對(duì)按鍵上的顯字油墨進(jìn)行改進(jìn)或保護(hù)顯得尤其重要。申請(qǐng)?zhí)枮?00510019780.5的中國發(fā)明專利介紹了一種二羥基二烴基硅氧烷改性的水性聚氨酯的制備方法，該方法是直接采用端羥基聚二烴基硅氧烷代替部分聚酯或聚醚二元醇，與異佛爾酮二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯或4，4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、二羥甲基丙酸、以及甘油或三羥甲基丙烷或1，4_丁二醇在溶劑氮甲基吡咯烷酮、丙酮或丁酮或乙酸乙酯的存在下，以二月桂酸二丁基錫作催化劑，反應(yīng)得到的端羥基聚二烴基硅氧烷改性的水性聚氨酯預(yù)聚體；經(jīng)堿中和，加水剪切乳化，再加乙二胺擴(kuò)鏈，得到固含量為30-40襯％的聚氨酯乳液。目前聚氨酯產(chǎn)品仍然存在如下問題聚氨酯與硅橡膠的表面張力差異巨大，導(dǎo)致聚氨酯制作的油墨用于硅橡膠表面附著力、流平性等性能差；聚氨酯與硅橡膠的極性差異大，導(dǎo)致兩者的相容性差，容易分相，得不到穩(wěn)定的改性產(chǎn)物。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一是提供一種可提高與硅橡膠的相容性，進(jìn)而提高與硅橡膠的附著力，同時(shí)又具有耐磨性的改性聚氨酯。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的—種改性聚氨酯，按重量百分比計(jì)，原料組成如下二異氰酸酯15-20%α，ω-二羥烴基聚硅氧烷15-25%多元醇25-50%溶劑10-30%催化劑0.01-2%其中，所述二異氰酸酯為脂肪族、脂環(huán)族或芳香族二異氰酸酯；其中，所述α，ω-二羥烴基聚硅氧烷的結(jié)構(gòu)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>上述結(jié)構(gòu)式中，R2為碳原子數(shù)為1-10個(gè)的飽和烴基，R3為甲基、乙烯基或苯基，η為1-100之間的整數(shù)；其中，所述催化劑為異辛酸錫或二月桂酸二丁基錫；其中，所述多元醇為聚醚多元醇和/或聚酯多元醇；把上述重量百分比的二異氰酸酯滴加到上述重量百分比的催化劑、多元醇、α，ω-二羥烴基聚硅氧烷及溶劑的混和物中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于50-90攝氏度攪拌反應(yīng)3-8小時(shí)，制得透明的含有有機(jī)官能團(tuán)改性的聚硅氧烷鏈段的羥基聚氨酯預(yù)聚體溶液，即為一種改性聚氨酯。所述二異氰酸酯采用六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、甲基環(huán)己基二異氰酸酯(HTDI)、1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯(CHDI)、二(異氰酸酯甲基)環(huán)己烷(HXDI)、三甲基_1，6六亞甲基二異氰酸酯(TMDI)、降冰片烷二異氰酸酯(NBDI)、2_甲基戊烷(MPDI)、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、奈二異氰酸酯(NDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、對(duì)苯二異氰酸酯(PPDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)、十亞甲基二異氰酸酯或1，12-十二碳二異氰酸酯中的一種或幾種。所述聚醚多元醇采用聚醚210、聚醚230、聚醚220、聚醚204、聚醚303、聚醚330、聚四氫呋喃醚二醇中的一種或幾種。所述聚四氫呋喃醚二醇的分子量為500-3000。所述聚酯多元醇采用聚碳酸酯二醇、聚己內(nèi)酯二醇、聚己二酸二醇、二聚體聚酯二醇、聚己二酸蓖麻油酯多元醇、聚氧化丙烯三醇中的一種或幾種。所述聚酯多元醇的分子量為500-3000。所述溶劑采用甲苯、二甲苯、三甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酮、丁酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮中的一種或幾種。本發(fā)明的目的之二是提供一種改性聚氨酯的制備方法，它采用溶液聚合一步合成方法把上述重量百分比的二異氰酸酯滴加到上述重量百分比的催化劑、多元醇、α，ω-二羥烴基聚硅氧烷及溶劑的混和物中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于50-90攝氏度下攪拌反應(yīng)3-8小時(shí)，制得透明的含有有機(jī)官能團(tuán)改性的聚硅氧烷鏈段的羥基聚氨酯預(yù)聚體溶液，即為一種改性聚氨酯。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明以重量百分比計(jì)，把15-20%二異氰酸酯滴加到0.01-2%的催化劑、25-50%多元醇、15-25%的α，ω-二羥烴基聚硅氧烷及10-30%的溶劑的混和物中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在50-90攝氏度下攪拌反應(yīng)3-8小時(shí)，制得透明的含有有機(jī)官能團(tuán)改性的聚硅氧烷鏈段的羥基聚氨酯預(yù)聚體溶液，即為一種改性聚氨酯。通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在本發(fā)明中引入有機(jī)官能團(tuán)改性的聚硅氧烷鏈段，有機(jī)官能團(tuán)改性的聚硅氧烷鏈段的引入增加了本發(fā)明與有機(jī)硅的相容性，從而增加本發(fā)明對(duì)硅橡膠的附著力，克服了以往的預(yù)聚體不能在加成型硅橡膠表面附著的缺點(diǎn)，進(jìn)而可確保以本發(fā)明制作的保護(hù)油墨在硅橡膠表面的高附著力(百格法測試)和流平性；可得到穩(wěn)定的改性產(chǎn)物，具有耐磨性。具體實(shí)施例方式下面是本發(fā)明以實(shí)施例作進(jìn)一步說明，并不是把本發(fā)明的實(shí)施范圍限制于此。實(shí)施例1在250ml裝有溫度計(jì)、回流冷凝管、攪拌、滴液漏斗的四口瓶中，加入由O.Olg異辛酸錫、15g聚醚210、10g聚己二酸二醇、15ga，ω-二羥烴基聚硅氧烷(R2為-CH2-；R3為-CH3;11為1)及5g甲苯組成的混合物，把15g異佛爾酮二異氰酸酯滴加到上述混合物中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于50攝氏度下攪拌反應(yīng)3小時(shí)，制得透明的含有有機(jī)官能團(tuán)改性的聚硅氧烷鏈段的羥基聚氨酯預(yù)聚體溶液，即為一種改性聚氨酯。實(shí)施例2在250ml裝有溫度計(jì)、回流冷凝管、攪拌、滴液漏斗的四口瓶中，加入由Ig異辛酸錫、15g聚醚210、15g聚己二酸二醇、18ga，ω-二羥烴基聚硅氧烷(R2為-CH2-CH2-；R3為-CH=CH2；η為20)及15g甲苯組成的混合物，把18g二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯加到上述混合物中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于65攝氏度攪拌反應(yīng)5小時(shí)，制得透明的含有有機(jī)官能團(tuán)改性的聚硅氧烷鏈段的羥基聚氨酯預(yù)聚體溶液，即為一種改性聚氨酯。實(shí)施例3在250ml裝有溫度計(jì)、回流冷凝管、攪拌、滴液漏斗的四口瓶中，加入由Ig二月桂酸二丁基錫、15g聚醚220、20g聚己內(nèi)酯二醇、20ga，ω-二羥烴基聚硅氧烷(R2為-(CH2)4-；R3為-CH=CH2,η為50)及30g甲苯組成的混合物，把20g六氫甲苯二異氰酸酯滴加到上述混合物中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于75攝氏度攪拌反應(yīng)6小時(shí)，制得透明的含有有機(jī)官能團(tuán)改性的聚硅氧烷鏈段的羥基聚氨酯預(yù)聚體溶液，即為一種改性聚氨酯。實(shí)施例4在250ml裝有溫度計(jì)、回流冷凝管、攪拌、滴液漏斗的四口瓶中，加入由2g異辛酸錫、25g聚四氫呋喃醚二醇、25g聚己二酸二醇、25ga，ω-二羥烴基聚硅氧烷(R2為-(CH2)ltl-成為-Ph，η為100)及20g環(huán)己酮組成的混合物，把20g六亞甲基二異氰酸酯滴加到上述混合物中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于90攝氏度攪拌反應(yīng)8小時(shí)，制得透明的含有有機(jī)官能團(tuán)改性的聚硅氧烷鏈段的羥基聚氨酯預(yù)聚體溶液，即為一種改性聚氨酯。比較例1在250ml裝有溫度計(jì)、回流冷凝管、攪拌、滴液漏斗的四口瓶中，加入由Ig異辛酸錫、15g聚醚210、15g聚己二酸二醇及IOg甲苯組成的混合物，把15g異佛爾酮二異氰酸酯滴加到上述混合物中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于50攝氏度攪拌反應(yīng)5小時(shí)，制得透明的聚氨酯預(yù)聚體溶液。比較例2在250ml裝有溫度計(jì)、回流冷凝管、攪拌、滴液漏斗的四口瓶中，加入由Ig二月桂酸二丁基錫、15g聚醚220、20g聚己內(nèi)酯二醇、20ga，ω-二羥烴基聚硅氧烷(R2為-CH2-CH2-；R3為-CH=CH2,η為20)及IOg甲苯組成的混合物，把18g二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯滴加到上述混合物中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于130攝氏度攪拌反應(yīng)3小時(shí)，制得透明的含有有機(jī)官能團(tuán)改性的聚硅氧烷鏈段的羥基聚氨酯預(yù)聚體溶液。比較例3在250ml裝有溫度計(jì)、回流冷凝管、攪拌、滴液漏斗的四口瓶中，加入由Ig異辛酸錫、15g聚四氫呋喃醚二醇、15g聚己二酸二醇、20ga，ω-二羥烴基聚硅氧烷(R2為-CH2-CH2-；R3為_Ph，η為50)及IOg甲苯組成的混合物，把20g六氫甲苯二異氰酸酯滴加到上述混合物中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于70攝氏度攪拌反應(yīng)2小時(shí)，制得透明的含有有機(jī)官能團(tuán)改性的聚硅氧烷鏈段的羥基聚氨酯預(yù)聚體溶液。比較例4在250ml裝有溫度計(jì)、回流冷凝管、攪拌、滴液漏斗的四口瓶中，加入由15g聚四氫呋喃醚二醇、15g聚己二酸二醇、20ga，ω-二羥烴基聚硅氧烷(R2為-CH2-；R3為_Ph，η為100)組成的混合物，把20g六亞甲基二異氰酸酯滴加到上述混合物中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于65攝氏度攪拌反應(yīng)3小時(shí)，制得透明的含有有機(jī)官能團(tuán)改性的聚硅氧烷鏈段的羥基聚氨酯預(yù)聚體溶液。上述實(shí)施例1-4與比較例1-4合成的羥基聚氨酯酯預(yù)聚體的外觀、粘度數(shù)據(jù)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>將上述實(shí)施例1-4與比較例1-4合成的羥基聚氨酯酯預(yù)聚體溶液在相同條件下制成油墨，用于硅膠按鍵表面，測試漆膜的主要性能——附著力(百格法測試)和耐磨(RCA測試)，具體結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，故凡依本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。權(quán)利要求一種改性聚氨酯，其特征在于按重量百分比計(jì)，原料組成如下二異氰酸酯15-20％α，ω-二羥烴基聚硅氧烷15-25％多元醇25-50％溶劑10-30％催化劑0.01-2％其中，所述二異氰酸酯為脂肪族、脂環(huán)族或芳香族二異氰酸酯；其中，所述α，ω-二羥烴基聚硅氧烷的結(jié)構(gòu)式為上述結(jié)構(gòu)式中，R2為碳原子數(shù)為1-10個(gè)的飽和烴基，R3為甲基、乙烯基或苯基，n為1-100之間的整數(shù)；其中，所述催化劑為異辛酸錫或二月桂酸二丁基錫；其中，所述多元醇為聚醚多元醇和/或聚酯多元醇；把上述重量百分比的二異氰酸酯滴加到上述重量百分比的催化劑、多元醇、α，ω-二羥烴基聚硅氧烷及溶劑的混和物中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于50-90攝氏度攪拌反應(yīng)3-8小時(shí)，制得透明的含有有機(jī)官能團(tuán)改性的聚硅氧烷鏈段的羥基聚氨酯預(yù)聚體溶液，即為一種改性聚氨酯。FSA00000047634800011.tif2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚氨酯，其特征在于所述二異氰酸酯采用六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、甲基環(huán)己基二異氰酸酯(HTDI)、1，4_環(huán)己烷二異氰酸酯(CHDI)、二(異氰酸酯甲基)環(huán)己烷(HXDI)、三甲基_1，6六亞甲基二異氰酸酯(TMDI)、降冰片烷二異氰酸酯(NBDI)、2_甲基戊烷(MPDI)、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、奈二異氰酸酯(NDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、對(duì)苯二異氰酸酯(PPDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)、十亞甲基二異氰酸酯或1，12-十二碳二異氰酸酯中的一種或幾種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚氨酯，其特征在于所述聚醚多元醇采用聚醚210、聚醚230、聚醚220、聚醚204、聚醚303、聚醚330、聚四氫呋喃醚二醇中的一種或幾種。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種改性聚氨酯，其特征在于所述聚四氫呋喃醚二醇的分子量為500-3000。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚氨酯，其特征在于所述聚酯多元醇采用聚碳酸酯二醇、聚己內(nèi)酯二醇、聚己二酸二醇、二聚體聚酯二醇、聚己二酸蓖麻油酯多元醇、聚氧化丙烯三醇中的一種或幾種。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種改性聚氨酯，其特征在于所述聚酯多元醇的分子量為500-3000。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚氨酯，其特征在于所述溶劑采用甲苯、二甲苯、三甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酮、丁酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮中的一種或幾種。8.權(quán)利要求1所述的一種改性聚氨酯的制備方法，其特征在于它采用溶液聚合一步合成方法把上述重量百分比的二異氰酸酯滴加到上述重量百分比的催化劑、多元醇、α，ω-二羥烴基聚硅氧烷、及溶劑的混和物中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于50-90攝氏度攪拌反應(yīng)3-8小時(shí)，制得透明的含有有機(jī)官能團(tuán)改性的聚硅氧烷鏈段的端羥基聚氨酯預(yù)聚體溶液，即為一種改性聚氨酯。全文摘要本發(fā)明屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種改性聚氨酯。本發(fā)明以重量百分比計(jì)，把15-20％二異氰酸酯滴加到0.01-2％的催化劑、25-50％多元醇、15-25％的α，ω-二羥烴基聚硅氧烷及10-30％的溶劑的混和物中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于50-90攝氏度攪拌反應(yīng)3-8小時(shí)制得。通過分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在本發(fā)明中引入有機(jī)官能團(tuán)改性的聚硅氧烷鏈段，增加了本發(fā)明與有機(jī)硅的相容性，從而增加本發(fā)明對(duì)硅橡膠的附著力，克服了以往的預(yù)聚體不能在加成型硅橡膠表面附著的缺點(diǎn)，進(jìn)而可確保以本發(fā)明制作的保護(hù)油墨在硅橡膠表面的高附著力和流平性；本發(fā)明為穩(wěn)定的改性產(chǎn)物，具有耐磨性。文檔編號(hào)C08G18/61GK101798375SQ20101011347公開日2010年8月11日申請(qǐng)日期2010年2月9日優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日發(fā)明者唐世英,曾建偉申請(qǐng)人:東莞市貝特利新材料有限公司