[发明专利]一种绿色光固化STPU树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种绿色光固化STPU树脂及其制备方法和应用。绿色光固化STPU树脂包含组分A、组分B、组分C和组分D；组分A由聚醚多元醇、三羟甲基丙烷、甲苯二异氰酸酯、十二烷基苯磺酸钠、二月桂酸二丁基锡、全醚化三聚氰胺以及硅烷偶联剂制成；组分B由超支化聚氨酯丙烯酸酯、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷/SiO₂溶胶和光引发剂组成；组分C由γ‑脲丙基三甲氧基硅烷、辛酸亚锡和1,3,5‑三(4‑叔丁基‑3‑羟基‑2,6‑二甲基苄基)1,3,5‑三嗪‑2,4,6‑(1H,3H,5H)‑三酮组成；组分D由纳米碳酸钙、纳米SiO₂和炭黑组成。本发明克服了现有产品固化效率低、粘结力弱等不足，易于工业化生产，应用方法简单，成本低。

技术领域

本发明属于精细化学品制备领域，具体涉及一种绿色光固化STPU树脂及其制备方法和应用。

背景技术

端硅氧烷聚氨酯是一种新型的高分子材料，它作为一种胶粘剂和密封胶的原料，越来越引人注目。国内外对端硅氧烷聚氨酯密封胶的研究也越来越多。端硅氧烷聚氨酯密封胶以硅烷的固化原理代替了异氰酸根的固化原理，克服了聚氨酯密封胶中异氰酸根固化过程会放出CO₂而出现发泡的弱点，在性能上综合了聚氨酯密封胶和硅酮密封胶的优点，同时也更符合环保要求，在石油化工、汽车制造和建筑等行业具有很大的市场潜力。有机硅材料是分子结构中含有硅元素的高分子材料，由于其独特的结构而具有极好的耐高低温性能，优良的化学稳定性等。因此，在其他高分子材料的制备过程中添加一定量的有机硅材料，有助于进一步提高材料的柔韧性以及耐候、耐水、耐化学介质、耐燃油和耐热等特性。20世纪60-70年代，美国通用公司以含可水解的异氰酸酯基烷氧基硅烷封端聚醚制备了可湿气固化聚合物，开启了硅烷封端聚氨酯树脂的大门。1971年美国联碳公司用功能性硅烷与NCO封端的聚氨酯预聚体反应，得到不含游离NCO的硅烷封端聚氨酯树脂，之后又获得Kaneka公司的授权，得到了硅烷封端聚醚树脂的制备技术。美国Witco和Crompton公司也相继开发出具有独特性质的硅烷封端聚氨酯树脂。德国汉高、德固赛公司等都相继有新产品问世，德固赛公司通过改变配方的成分得到了性能堪称完美的密封胶。目前硅烷封端聚氨酯树脂生产技术已经成熟，国内部分厂家能生产该树脂，但存在产品质量不稳定等问题，难以和进口树脂竞争市场，所以一些高端领域仍然通过进口产品来满足需求。

目前国内外对有机硅改性其他高分子材料(如聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸酯等)的研究越来越广泛，然而随着环保法规的日益严格化，为了避免环境污染和生态破坏，发展低污染或无污染的环保型胶黏剂势在必行。紫外光(UV)本体聚合型胶黏剂的研究开发给压敏胶制品工业带来了新的曙光。但是对有机硅共聚改性紫外光固化STPU的研究还比较少。STPU树脂，是指在聚氨酯链两端接上硅氧烷基团后形成的以聚氨酯链为分子骨架，以硅氧烷为端基的高分子树脂。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种绿色光固化STPU树脂的制备方法。该方法简单、成本低，易于工业化生产，克服了现有STPU树脂粘结力低、不耐老化等不足；对金属、陶瓷、木材、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)等多数基材具有良好的粘接能力。

本发明分别合成材料再混合配制的方法，更加有利于控制密封胶的性能。

本发明的另一目的在于提供一种由上述制备方法制得的绿色光固化STPU树脂。本发明采用硅烷封端，再通过不同引入光固化组分，得到硅烷封端羟基硅油改性的紫外光固化STPU密封胶。由于制备的硅烷封STPU与SPU具有相同的链端活性基团，能够共同参与固化反应，使有机硅链段进入SPU的交联网络结构中，更好地提高了有机硅材料与SPU的相容性，从而提高了SPU密封胶的柔韧性。

本发明的再一目的在于提供上述绿色光固化STPU树脂的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种绿色光固化STPU树脂，按重量百分比计，包含30～40％组分A、10～20％组分B、10～20％组分C、和30～40％组分D；