[发明专利]一种自引发光聚合型有机硅纳米凝胶、其制备方法及用途

权利要求书

1.一种自引发光聚合型有机硅纳米凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将改性有机硅油和丙烯酸酯类单体、链转移剂、自由基引发剂和有机溶剂1加入反应釜中，在60～100℃，磁力搅拌，氮气保护下反应2～6小时得到产物1；其中改性有机硅油与丙烯酸酯类单体摩尔比为1：(1～20)，链转移剂用量为改性有机硅油和丙烯酸酯类单体总摩尔量的2％～10％，自由基引发剂用量为改性有机硅油和丙烯酸酯类单体总质量0.1～5％，有机溶剂1用量为改性有机硅油和丙烯酸酯类单体总质量的3～6倍；

所述改性有机硅油选自乙烯基硅油、(甲基)丙烯酰基改性硅油、苯乙烯改性硅油中的一种或几种；所述链转移剂选自硫醇类链转移剂；

(2)将产物1用有机溶剂2沉降多次，以除去未反应的单体，得到产物2；

(3)将产物2用有机溶剂3溶解后，通过减压蒸馏去除溶剂，得到产物3，即带有羟基的纳米凝胶；

(4)将二异氰酸酯、含活泼基团的夺氢型光引发剂、催化剂和有机溶剂4加入到反应釜中，在30～50℃，磁力搅拌，氮气保护下反应30～60分钟，得到产物4；其中二异氰酸酯的-NCO基团与夺氢型光引发剂中的羟基摩尔比为2：1，催化剂用量为二异氰酸酯和夺氢型光引发剂总质量的0.1～2％，有机溶剂4用量为二异氰酸酯和夺氢型光引发剂总质量的3～6倍；所述含活泼基团的夺氢型光引发剂为4-羟基二苯甲酮；

(5)将产物3、产物4、催化剂和有机溶剂4加入到反应釜中，在30～50℃，磁力搅拌，氮气保护下反应3～5小时，得到产物5；其中产物4中的-NCO基团与产物3中羟基的摩尔比为1：(1.1～20)；催化剂用量为产物3和产物4总质量的0.1～2％，有机溶剂4用量为产物3和产物4总质量的3～6倍；

(6)将产物5、异氰酸酯类化合物、催化剂和有机溶剂4加入到反应釜中，室温避光反应，直至傅利叶红外光谱仪检测不到-NCO基团，得到产物6；其中异氰酸酯类化合物的-NCO基团与第(5)步所用产物4的-NCO基团摩尔量之和等于产物3中羟基摩尔量，催化剂用量为产物5和异氰酸酯类化合物总质量的0.1～2％，有机溶剂4用量为产物5和异氰酸酯类化合物总质量的3～6倍；

所述异氰酸酯类化合物选自烯属单异氰酸酯、烯属二异氰酸酯、烯属多元异氰酸酯中的一种或几种；所述烯属单异氰酸酯选自丙烯酸-2-异氰酸基乙酯、甲基丙烯酸-2-异氰酸基乙酯中的一种或其混合物；

(7)将产物6按第(2)步，第(3)步所述的方法进行提纯，得到自引发光聚合型有机硅纳米凝胶─产物7。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体选自单官能度(甲基)丙烯酸酯单体，双官能度(甲基)丙烯酸酯单体，多官能团(甲基)丙烯酸酯单体中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述改性有机硅油为(甲基)丙烯酰基改性硅油。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体选自二脲烷二甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或其混合物。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的硫醇类链转移剂选自巯基乙醇，巯基乙酸，巯基丙醇，巯基丙酸中的一种或几种；所述自由基引发剂选自有机过氧化物和偶氮类引发剂中的一种或几种；所述的有机过氧化物选自过氧化环己酮，过氧化二苯甲酰，叔丁基过氧化氢中的一种或几种；所述的偶氮类引发剂选自偶氮二异丁腈，偶氮二异戊腈，偶氮二异庚腈，偶氮异丁腈基甲酰胺，偶氮二环己基甲腈，偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述链转移剂为2-巯基乙醇。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述自由基引发剂为偶氮二异丁腈。