[发明专利]POSS改性聚氨酯树脂的制备方法

权利要求书

1.一种POSS改性聚氨酯树脂的制备方法，其特征是包括以下步骤

（1）在氮气保护下，依次加入三羟基七聚笼形硅氧烷R₇Si₈O₉(OH)₃、三乙胺和四氢呋喃，然后缓慢注入SiCl₄搅拌过夜后，过滤除去沉淀，滤液旋转蒸发，得到氯化POSS：R₇Si₈O₁₂Cl，其中R为i-C₄H₉、CH₃、C₆H₅中的一种；

（2）将氯化POSS R₇Si₈O₁₂Cl在四氢呋喃和水的混合溶液中回流72-90h，旋转蒸发除溶剂后，得到羟基化POSS R₇Si₈O₁₂(OH)；

（3）在氮气保护下，依次加入羟基化POSS R₇Si₈O₁₂(OH)、四氢呋喃、三乙胺，然后缓慢加入二甲基一氯硅烷，50-80℃反应15-20h，将反应产物转移至分液漏斗中，依次用去离子水，5%盐酸溶液和饱和NaCl溶液洗涤后，滤液旋蒸后真空干燥，得到烷基化POSS R₇Si₈O₁₂Si(CH₃)₂H；

（4）在氮气保护下，将Pt催化剂加入到烷基化POSS R₇Si₈O₁₂Si(CH₃)₂H和四氢邻苯二甲酸酐THPA的甲苯溶液中，50-80℃反应40-70h，旋蒸除溶剂后得到的固体加入正己烷中，回流30min，冷却，过滤，除去过量四氢邻苯二甲酸酐，将滤液旋蒸后的固体在丙酮中加入活性碳回流3h，吸附除去剩余的Pt催化剂，离心，上清液层收集，旋蒸，得到白色固体，在乙酸酐中回流2h，旋蒸后真空干燥，得到酸酐化POSSR₇Si₈O₁₂Si(CH₃)₂THPA；

（5）将LiAlH₄的四氢呋喃溶液缓慢滴加到酸酐化POSS R₇Si₈O₁₂Si(CH₃)₂THPA的四氢呋喃溶液中，在-10-10℃下搅拌1-3h后回流10-20h；向反应体系中加入酒石酸钾钠饱和水溶液直至无气泡逸出，继续回流10-20h，过滤，用乙醚洗涤沉淀，合并四氢呋喃和乙醚溶液，无水硫酸钠干燥，蒸去溶剂，得到POSS二元醇；

（6）将聚醚二元醇、聚酯二元醇与适量的异氰酸酯在溶剂中加热进行预聚反应；

（7）在第（6）步制得的预聚体中加入溶剂、第（5）步制得的POSS二元醇和扩链剂，继续加热使其反应；

（8）在上步反应物中加入聚二元醇继续反应，并在反应过程中加入溶剂，检测树脂的粘度，如已达到预设的粘度值，则加入溶剂、终止剂，结束反应；若未达到预设的粘度值，则加入扩链剂继续反应，直到达到预设的粘度值时加入溶剂、终止剂结束反应。

2.如权利要求1所述的POSS改性聚氨酯树脂的制备方法，其特征是第（1）步中的所述的三羟基七聚笼形硅氧烷是三羟基七异丁基七聚笼形硅氧烷、三羟基七甲基七聚笼形硅氧烷、三羟基七苯基七聚笼形硅氧烷中的一种；R₇Si₈O₉(OH)₃与SiCl₄的摩尔比为1∶（1～1.5）。

3.如权利要求1或2所述的POSS改性聚氨酯树脂的制备方法，其特征是第（3）步中的所述的R₇Si₈O₁₂(OH)与二甲基一氯硅烷的摩尔比为1∶（1～1.3）。