[发明专利]一种高稳定性的端硅烷基聚合物树脂及其制备方法

说明书

本发明属于硅烷改性树脂技术领域，提供一种高稳定性的端硅烷基聚合物树脂及其制备方法，该端硅烷基聚合物树脂采用包括以下组分的原料反应制得：各组分用量以原料的总重量为100％计，(a)多异氰酸酯，用量为0.1～10wt％；(b)聚醚多元醇，用量为75～99wt％；(c)小分子的二元伯醇或二元胺，用量为0.01～0.15wt％；(d)带有异氰酸酯基的硅烷偶联剂，用量为0.2～20wt％。本发明通过在端OH聚氨酯预聚物反应NCO含量降低至0.06wt％及以下时加入少量活性高的小分子二元伯醇或二元胺，再以异氰酸酯基硅烷进行封端，所得树脂具有非常好的批次生产稳定性和储存稳定性。

技术领域

本发明属于硅烷改性树脂技术领域，涉及高稳定性的端硅烷基聚合物树脂及其制备方法，尤其涉及一种含氨基甲酸酯基的硅烷封端树脂及其制备方法。

背景技术

聚氨酯具有耐磨、机械强度大以及振动吸收性能好等优点，合成时又具有组成变化多、结构和性能可调范围广等特点，因此，聚氨酯材料在胶粘剂和密封胶领域有着广泛的应用。然而，聚氨酯作为单组份湿固化胶黏剂使用时，由于存在游离的异氰酸酯基团，固化过程中易产生气泡，影响粘结性能，游离的异氰酸酯基团也会对环境带来危害。通过在聚氨酯末端引入可水解的硅氧烷基团，可避免游离的异氰酸酯基团带来的不利因素。同时，引入弱极性和高键能的有机硅链段，使得硅烷封端聚氨酯材料的耐水性、耐热性能都有所改善。因此，硅烷封端改性聚氨酯非常适合用于单组份湿气固化的胶黏剂、密封胶领域。

专利文件CN1229804A公开了一种制备硅烷封端改性聚氨酯(SPUR)的方法，使用异氰酸酯基硅烷与端基为-OH的聚氨酯预聚物反应，制得了SPUR树脂。但对生产商来说，该方法存在一个很大的缺点。在制备端OH的聚氨酯预聚物时，若NCO基团反应不完全，则通过异氰酸酯基硅烷封端聚氨酯预聚物所得到的硅烷封端改性聚氨酯性能波动较大。如何精确确定端OH聚氨酯预聚物的反应终点并用异氰酸酯基硅烷进行封端制备批次稳定性高的SPUR树脂对生产商来说是一个非常大的挑战。

专利文件CN101365734A公开了另外一种可在任意时间加入硅烷封端剂制备SPUR树脂的方法。声称使用该方法，不必确定何时NCO为零即可获得批次间差别很小或无差别的硅烷化湿气可固化树脂组合物。但通过比较其实施例可发现，以专利中方法制备的树脂批次之间的性能仍存在较大的差异。例如，实施例2中TT-92-53与TT-92-58相比模量降低了接近40％。同时，端OH聚氨酯预聚物反应不完全所残留的NCO也会对树脂的储存稳定性带来影响。

为了获得批次稳定性好的SPUR树脂，需要精确确定端OH聚氨酯预聚物的反应终点。而对于大分子量聚醚多元醇，在接近反应终点时，OH与NCO的含量和活性均较低，反应速率慢，完全到达反应终点这对于SPUR树脂生产来说无疑是非常大的挑战。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术存在端OH聚氨酯预聚物反应不完全、树脂批次稳定性差或者树脂储存稳定性差等一系列问题，提供高稳定性的端硅烷基聚合物树脂及其制备方法，为了解决这些问题，本发明提出了一种新的制备SPUR树脂的方法。通过在端OH聚氨酯预聚物反应NCO含量降低至0.06wt％及以下时加入少量活性高的小分子二醇或二胺，并继续反应制得羟基或氨基封端的聚氨酯预聚物，再以异氰酸酯基硅烷进行封端，即可获得批次稳定性好、储存稳定性好的SPUR树脂。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种高稳定性的端硅烷基聚合物树脂，采用包括以下组分的原料反应制得：各组分用量以原料的总重量为100％计，

(a)多异氰酸酯，用量为0.1～10wt％；

(b)聚醚多元醇，用量为75～99wt％；

(c)小分子的二元伯醇或二元胺，用量为0.01～0.15wt％；

(d)带有异氰酸酯基的硅烷偶联剂，用量为0.2～20wt％。