[发明专利]低粘度硅烷改性聚醚树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低粘度硅烷改性聚醚树脂及其制备方法，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：所述聚醚多元醇的分子量为4000‑8000g/mol。该发明克服了现有采用聚氨酯预聚体法制备低粘度硅烷改性聚醚树脂中由于应用二异氰酸酯与短链聚丙二醇的方式来进行扩链反应导致树脂粘度偏高，用该树脂制备的MS胶模量高且具有毒害性的缺点，引入N'N‑羰基二咪唑(CDI)进行聚醚的扩链反应，且无需使用具有毒性的异氰酸酯基硅烷偶联剂，具有粘度低、模量低、无毒害性的优点。

技术领域

本发明涉及一种低粘度硅烷改性聚醚树脂及其制备方法，应用在密封胶生产领域。

背景技术

早期的三类高档弹性密封胶(聚硫型、聚氨酯和硅酮型密封胶)对促进各领域的发展起到了重要的作用，但由于他们自身均存在某些弱点，就加速了新型弹性密封胶的研制和开发。

硅烷改性聚醚简称MS-Polymer，它最早于上世纪80年代由日本钟渊化学株式会社研发成功并迅速的在日本市场上得到快速的推广。硅烷改性聚醚聚合物由主链的聚氧化丙烯链段与端基的硅氧烷组成，聚醚的主链结构提供了良好的柔性和延展性，其端基硅烷氧可在湿气和催化剂的作用下发生水解缩合反应形成-Si-O-Si-的网络结构，由硅烷改性聚醚树脂所制得的MS密封胶(改性硅烷聚醚胶)兼具有硅酮密封胶与聚氨酯密封胶的优点，具有优良的耐候性、力学性能和对基材粘接的广泛性，同时还改善了硅酮密封胶易造成基材污染、不易涂饰及聚氨酯密封胶固化时易产生气泡等缺点，得到了国内外化工研究人员的广泛关注。

现有国内对于硅烷改性聚醚树脂的合成研究主要集中于烯丙基-硅氢加成法和聚氨酯预聚体法两种方法，其中，烯丙基-硅氢加成法路线通常由两步法完成，又称为二氯甲烷扩链法：第一步是以烯丙基聚醚醇、端羟基聚醚等为原料，苛性碱为催化剂，二卤甲烷为扩链剂，制备得到烯丙基封端的聚醚中间体；第二步是在铂系催化剂存在下，精制的聚醚中间体通过与甲基二甲基硅烷之间的硅氢加成反应，生成以甲氧硅基封端、聚醚为主链的高分子聚合物，具体合成路线如图1所示。可以看出，其合成步骤和处理工程较为繁琐，且涉及到脱盐、精制等工业化生产的工艺难点，故现有国内更多的是采用聚氨酯预聚体法来制备硅烷改性聚醚树脂。

聚氨酯预聚体法通常使用低分子量的聚丙二醇为起始原料，但为了获得MS密封胶的高弹性和高弹性恢复率，故需要通过扩链反应来进一步的增大树脂的分子量。聚氨酯预聚体法目前国内主流的方式是应用二异氰酸酯与短链聚丙二醇的方式来进行扩链反应，其是以二异氰酸酯作为偶联基团，将较低分子量的聚醚偶联成高分子量的羟基封端聚醚，再通过端羟基与带有异氰酸酯基团的硅烷偶联剂进行进一步封端反应，得到硅烷封端聚醚树脂，但通过这种方式制得的树脂中含有大量的氨基甲酸酯基团，如图2(Ⅱ)中所示，聚合物链中的氨基甲酸酯基团之间由于强氢键作用会形成物理交联网络，使得树脂的粘度偏高，同时也不利于实现MS密封胶的低模量，另外，体系中可能残留的异氰酸酯基团也使得其存在一定的毒害性。

因此，提供一种粘度低、模量低、无毒害性的低粘度硅烷改性聚醚树脂及其制备方法己成为当务之亟。

发明内容

为了克服现有采用聚氨酯预聚体法制备硅烷改性聚醚树脂中由于应用二异氰酸酯与短链聚丙二醇的方式来进行扩链反应导致树脂粘度偏高(粘度约为30000-80000cp)，用该树脂制备的不易实现低模量且具有毒害性的缺点，本发明提供一种低粘度硅烷改性聚醚树脂(粘度低于30000cp)及其制备方法，引入N'N-羰基二咪唑(CDI)进行聚醚的扩链反应，且无需使用具有毒性的异氰酸酯基硅烷偶联剂，具有粘度低、模量低、无毒害性的优点。

本发明的技术方案如下：

一种低粘度硅烷改性聚醚树脂，主要由以下组分按照以下重量份数比制备而成：

所述聚醚多元醇的分子量为4000-8000g/mol。