[发明专利]一种聚酯聚氨酯有机硅预聚体及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种聚酯聚氨酯有机硅预聚体及制备方法。本发明的聚酯聚氨酯有机硅预聚体，由以下制备方法获得：1)二元酸和羟基封端硅油反应得产物得到羟基封端聚酯改性有机硅；2)步骤1)得到的羟基封端聚酯改性有机硅与异氰酸酯反应得到聚酯聚氨酯有机硅预聚体；本发明聚酯聚氨酯有机硅预聚体极大增强漆膜与皮革附着力的同时，不会存在结块、结皮、沉降、发热等不良漆液状况，同时因为改性后的附着力增强氰酸根的含量，使得漆膜固化后交联度得到提高。其次这些聚合物比类似有机聚合物具有更好的耐介质、耐酸碱、耐盐雾的化工防腐和海洋防腐的特性，同时还具备一定的阻燃性。

技术领域

本发明涉及高分子技术领域，特别涉及一种聚酯聚氨酯有机硅预聚体及制备方法。

背景技术

研究表明，利用纳米技术对涂料材料进行改性，可提高其综合性能，特别是增加材料的机械强度、硬度、附着力，提高耐光性、耐老化性、耐候性等。通过向材料中引入少量纳米粒子，能增加材料的密封性，达到更好的防水、防腐效果。对于无机涂层材料，如对其结构进行纳米化，也能达到明显改善其增塑性、增韧性的作用。不过，此项技术还仅仅处于起步阶段，有着极大的发展前景。

专利CN1993398A在上述专利基材上提供了一种具有改善机械性能和断裂力学性能的混合树脂，包括含有乙烯基酯和/或聚酯。上述混合树脂将硅酸盐尺寸降低至1-5μm，从而产品机械性能随之得到改善。但随着皮革材料自身机械强度增加，材料内应力过大的问题越发严重，使之无法作为涂层材料使用。专利HU212033和US5622999公开了采用某些小分子磷酸酯控制水玻璃/聚异氰酸酯的油包水型乳液中的反应速度的方法，作者采用小分子脂肪族磷酸酯和小分子芳香族磷酸酯充当催化剂及增塑剂。通过文献的方法，反应时间可控制在几秒到几个小时之间。但生成聚硅酸/聚硅酸盐颗粒的尺寸在5-50μm，颗粒较大且范围较宽。此外，该产品作为涂层材料的另一个缺点是自身材料内应力过大，与皮革等基材附着力极差，涂层易成片脱落。CN 102548929A发明公开通过异氰酸酯、碱金属硅酸盐和可水合硅铝酸盐反应而获得硅质基聚脲组合物，混合可水合硅铝酸盐与含水硅酸盐，并使该混合物与多异氰酸酯和/或多异氰酸酯预聚物反应。CN 1447825A专利公开一种碱金属硅酸盐-多异氰酸酯复合材料,含有2,2-双吗啉基二乙基醚的多异氰酸酯与碱金属硅酸盐及水混合反应形成硬化复合材料。以上专利表现出材料聚脲、二氧化硅有机无机杂化反应体系很多局限性，得到有机无机杂化材料强度低、模量低、热稳定性差、冲击韧性低、力学性能差等特点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种聚酯聚氨酯有机硅预聚体及其制备方法。

本发明所述的聚酯聚氨酯有机硅预聚体是纳米化的。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种聚酯聚氨酯有机硅预聚体，其由以下制备方法获得：

1)二元酸和羟基封端硅油反应得产物得到羟基封端聚酯改性有机硅；

2)步骤1)得到的羟基封端聚酯改性有机硅与异氰酸酯反应得到聚酯聚氨酯有机硅预聚体。

步骤1)中所述二元酸为本领域常用的二元酸，可以是有机二元酸，也可以是无机二元酸，比如可以是碳酸、硫酸、醋酸、己二酸、邻苯/间苯/对苯二甲酸、C₃-C₂₀二元酸，优选己二酸、邻苯/间苯/对苯二甲酸。所述羟基封端硅油为本领域常用羟基封端硅油，优选羟基封端聚甲基硅油、羟基封端聚乙基硅油。

二元酸和羟基封端硅油在20-50℃条件下反应5-10小时获得，优选30-40℃反应7-9小时。根据二元酸和封端硅油的不同选择，可以得到各种分子量的羟基封端聚酯改性有机硅。二元酸和羟基封端硅油的摩尔比用量为1:1-1.99，优选1:1.1-1.9，最优1:1.45。