[发明专利]一种氨基硅烷封端改性聚氨酯树脂及其制备方法

说明书

本发明公开一种氨基硅烷封端改性聚氨酯树脂及其制备方法，该氨基硅烷封端改性聚氨酯树脂由以下原料制得：1)聚多元醇、2)二异氰酸酯、3)氨基硅烷、4)分子链调节剂；且制备方法包括如下步骤：Ⅰ、将聚多元醇与过量的二异氰酸酯化合物充分混合反应，得到异氰酸酯基封端的预聚体；Ⅱ、将氨基硅烷与步骤Ⅰ中的预聚体混合，反应得到氨基硅烷封端聚氨酯预聚体；Ⅲ、向步骤Ⅱ所得预聚体中加入分子链调节剂，充分混合反应完全得到氨基硅烷封端改性聚氨酯树脂。该方法所制备的氨基硅烷封端改性聚氨酯树脂粘度低、储存稳定性高且具有良好的力学性能。

技术领域

本发明涉及一种氨基硅烷封端改性聚氨酯树脂及其制备方法。

背景技术

近年来硅烷改性聚氨酯(SPU)密封胶越来越受到关注，SPU密封胶在发泡性、固化速度、耐湿热性、耐热性、对无孔材料的粘接性和储存稳定性方面，优于聚氨酯密封胶，在撕裂强度、可凃漆性和渗油性方面优于硅酮密封胶。

虽然SPU密封胶具有许多优点，但SPU树脂的制备技术还存在以下几个问题：

(1)添加封端剂后粘度急剧增大，如专利CN101348550A公开一种硅烷封端聚氨酯预聚物的合成方法，该方法将功能硅烷与端异氰酸酯的预聚体反应后导致SPU树脂粘度急剧增大，不利于后期SPU密封胶的制备。

(2)SPU树脂的储存稳定性差。SPU的储存稳定性是其一个重要的性能指标，专利CN105199653A公开了一种高强度低粘度硅烷改性聚氨酯树脂的制备方法，该方法所得SPU树脂的储存稳定性差，储存一年后树脂的粘度增大，表干时间减小。

因此制备一种粘度低、储存稳定性高且具有良好的力学性能的SPU树脂是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种氨基硅烷封端改性聚氨酯树脂，该氨基硅烷封端改性聚氨酯树脂由以下原料制得：

1)聚多元醇：40～75份，优选50～70份，更优选55-60份，

2)二异氰酸酯：8～30份，优选10～20份，更优选12-18份，

3)氨基硅烷：3～15份，优选5～12份，更优选8-11份，

4)分子链调节剂；5～30份，优选10～20份，更优选12-18份，按上述组分1)、2)、3)和4)的总质量为100份计，

其中，聚酯多元醇和二异氰酸酯的用量应使得二异氰酸酯与聚多元醇的摩尔比为1.1:1～2.5:1，优选1.2:1～2.0:1，进一步1.3:1～1.8:1，或1.4:1～1.6:1，

其通过如下步骤制备：Ⅰ、将聚多元醇与摩尔过量的二异氰酸酯化合物充分混合反应，得到异氰酸酯基封端的预聚体；Ⅱ、将氨基硅烷与步骤Ⅰ中的预聚体反应得到氨基硅烷封端聚氨酯预聚体；Ⅲ、向步骤Ⅱ所得预聚体中加入分子链调节剂，混合反应后得到氨基硅烷封端改性聚氨酯树脂。

优选地，聚多元醇与二异氰酸酯化合物在50-90℃，优选60-80℃的温度下反应。

优选地，所述聚多元醇选自聚醚多元醇，优选为聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇、环氧乙烷与环氧丙烷共聚物二醇中的至少一种，更优选为聚四氢呋喃二醇、环氧乙烷与环氧丙烷共聚物二醇中的至少一种。

优选地，所述聚醚多元醇的分子量为200～10000g/mol，更优选为600～6000g/mol。