[发明专利]一种含硅紫外吸收剂及其聚氨酯共聚物的制备

说明书

本发明公开了一种含硅紫外吸收剂制备方法及其聚氨酯共聚物的制备，含硅紫外吸收剂如图所示，其中R₁为C₁‑C₃的烷基，R₂、R₃、R₄为C₁‑C₃的烷基或芳香基团。含硅紫外吸收剂是由4‑取代苯基(2,4,6‑三羟基‑3(3‑羟基‑3‑甲基丁基)苯基)甲酮及其衍生物与三异丙基硅氧基氯甲烷及其衍生物为原料合成的。其聚氨酯共聚物是由聚多元醇、二异氰酸酯和上述合成的含硅紫外吸收剂通过内乳化法制得。本发明所制备含硅紫外吸收剂不仅具有紫外吸收功能，其含有活性基团羟基可以键接到聚氨酯分子链中，并且含有的硅元素还可以有效增加聚合物的功能性。

技术领域

本发明属于紫外吸收剂和高分子材料领域，尤其涉及一种含硅紫外吸收剂及其聚氨酯的共聚物制备。

背景技术

紫外线经云层后到达地面的波段主要为280-400nm的UVA和UVB。它们具有极高的能量，约为300-400kJ/mol，是引起高分子材料老化的最主要外因。紫外线诱发高分子材料老化降解的机理是其能量能使高分子的分子链产生自由基从而发生断裂，造成物理机械性能下降，颜色变黄。这种现象随着紫外线照射时间的增加而更加严重。因此紫外线吸收剂的开发和应用是高分子材料抗老化防褪色最通用、最方便的方法。

目前，紫外吸收剂已广泛应用于化妆品行业、食品包装材料与涂料等方面，紫外吸收剂中含有的发色基团通过将高能量的紫外线转化为无害的热能、化学能或长波光能等能量形式，从而缓解涂料、塑料等材料的光老化。但是目前市面上和文献报道的紫外吸收剂主要功能性非常单一，基本上都只有紫外吸收这一项功能。在现代人们对于材料和原料越来越强调多功能应用上，单一的功能性很明显无法满足需求。

紫外吸收剂与共聚物材料大部分是通过物理共混来实现结合的，虽然物理共混操作简单，但通过该方法制备的紫外吸收剂容易与共聚物材料产生相分离，故存在一定的局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种含硅紫外吸收剂及其聚氨酯共聚物的制备，以4-取代苯基(2,4,6-三羟基-3(3-羟基-3-甲基丁基)苯基)甲酮及其衍生物与三异丙基硅氧基氯甲烷及其衍生物为原料合成一种含硅紫外吸收剂，然后再依托含硅紫外吸收剂的羟基将其引入到聚氨酯高分子主链中制备一种多功能性的水性聚氨酯乳液，成功制得具有良好抗紫外线性能、高热稳定性和防水性能的高分子材料。由于有机硅具有优良的热稳定性、抗老化性以及疏水性，可增强紫外吸收剂的相关性能，延长它的使用寿命以及增强使用效果，且硅原子的引入让含紫外吸收剂的涂料具有了其它潜在的应用价值，如为人工晶状体的涂层开发提供了有效思路。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：

本发明的一种含硅紫外吸收剂，其特征在于具有以下结构式：

其中R₁为C₁-C₃的烷基，R₂、R₃、R₄为C₁-C₃的烷基或芳香基团。

(1)含硅紫外吸收剂的制备方法，包括以下步骤：