[发明专利]水性聚氨酯丙烯酸酯/二氧化硅气凝胶复合膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种水性聚氨酯丙烯酸酯/二氧化硅气凝胶复合膜的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：

(1)、将二元醇和阴离子型亲水扩链剂分别干燥，得到干燥的二元醇、干燥的阴离子型亲水扩链剂；

(2)、将干燥的二元醇、二异氰酸酯和催化剂混合，在氮气氛围下反应，得到水性聚氨酯预聚体；

(3)、在所述水性聚氨酯预聚体中加入所述干燥的阴离子型亲水扩链剂进行反应，得到阴离子封端的异氰酸酯预聚物；

(4)、将所述阴离子封端的异氰酸酯预聚物降温，加入丙烯酸酯类封端剂进行反应，得到丙烯酸封端的水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体；

(5)、将所述丙烯酸封端的水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体降温，加入中和剂进行中和反应，得到水性聚氨酯丙烯酸酯预聚物；

(6)、在所述水性聚氨酯丙烯酸酯预聚物中加入去离子水乳化后，得水性聚氨酯丙烯酸酯乳液；

(7)、在所述水性聚氨酯丙烯酸酯乳液中加入光敏引发剂和二氧化硅气凝胶，搅拌，避光倒入模具中，经干燥和紫外光照射后，得到水性聚氨酯丙烯酸酯/二氧化硅气凝胶复合膜。

2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯丙烯酸酯/二氧化硅气凝胶复合膜，其特征在于：步骤(1)中，所述二元醇选自聚酯二元醇和聚醚二元醇中的一种以上。

3.根据权利要求2所述的水性聚氨酯丙烯酸酯/二氧化硅气凝胶复合膜，其特征在于：所述聚酯二元醇选自聚碳酸酯二元醇和聚己内酯二醇中的一种以上；

优选地，聚醚二元醇选自聚四氢呋喃二醇、聚丙二醇、聚丁二醇和聚乙二醇中的一种以上；

优选地，所述聚丙二醇选自聚丙二醇400、聚丙二醇1000、聚丙二醇2000、二羟基聚醚N-210、二羟基聚醚N-220和二羟基聚醚N-240中的一种以上；

优选地，所述聚丁二醇选自聚丁二醇250、聚丁二醇650、聚丁二醇1000和聚丁二醇2000中的一种以上；

优选地，所述聚乙二醇选自聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇2000和聚乙二醇4000中的一种以上。

4.根据权利要求1所述的水性聚氨酯丙烯酸酯/二氧化硅气凝胶复合膜，其特征在于：步骤(1)中，所述阴离子型亲水扩链剂选自二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸中的一种以上。

5.根据权利要求1所述的水性聚氨酯丙烯酸酯/二氧化硅气凝胶复合膜，其特征在于：步骤(1)中，所述干燥的温度为50-70℃，所述干燥的时间为10-13h。

6.根据权利要求1所述的水性聚氨酯丙烯酸酯/二氧化硅气凝胶复合膜，其特征在于：步骤(2)中，所述二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种以上。

7.根据权利要求1所述的水性聚氨酯丙烯酸酯/二氧化硅气凝胶复合膜，其特征在于：步骤(2)中，所述水性聚氨酯预聚体的制备过程：先将二异氰酸酯、催化剂和稀释剂加入干燥的二元醇中反应，得到混合液；在所述混合液中加入剩余的二异氰酸酯、催化剂和稀释剂，在氮气氛围下反应，其中，所述稀释剂为丙酮；

优选地，步骤(2)中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；

优选地，步骤(2)中，所述反应的温度为80-100℃，所述反应的时间为2-3h。

8.根据权利要求1所述的水性聚氨酯丙烯酸酯/二氧化硅气凝胶复合膜，其特征在于：步骤(3)中，所述反应的温度为70-90℃，所述反应的时间为1-3h；

优选地，步骤(4)中，所述丙烯酸酯类封端剂选自甲基丙烯酸羟乙酯、季戊四醇三烯丙基醚、丙烯酸羟丙酯和丙烯酸羟乙酯中的一种以上；

优选地，步骤(4)中，所述反应的温度为60-80℃，所述反应的时间为1-3h；

优选地，步骤(5)中，所述中和剂选自氨水、氢氧化钠、三甲胺、三乙胺和三丙胺中的一种以上；

优选地，步骤(7)中，所述二氧化硅气凝胶为疏水性二氧化硅气凝胶。