[发明专利]一种氨基有机硅基季戊四醇环碳酸酯及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种氨基有机硅基季戊四醇环碳酸酯及其制备方法和应用，本发明先利用氨基有机硅和季戊四醇环碳酸酯化合物为原料合成氨基有机硅基季戊四醇环碳酸酯，然后进一步与不同的固化剂制备出高性能非异氰酸酯聚氨酯涂料，进行喷涂和固化后得到非异氰酸酯聚氨酯涂层，不仅具有良好的疏水疏油性能，而且还具有良好耐腐蚀性好和耐冲击性，硬度高，附着力强，柔韧性和光泽度好，可以广泛应用于制备防腐涂料和工业漆中。

技术领域

本发明涉及非异氰酸酯聚氨酯涂料技术领域，更具体地，涉及一种氨基有机硅基季戊四醇环碳酸酯及其制备方法和应用。

背景技术

聚氨酯(polyurethane，PU)是一种最重要的聚合物材料，由于聚氨酯具有优越的性能，所以被用来做成塑料、泡沫、弹性体、皮革、胶黏剂、密封剂、涂料等并运用在建筑物、电子产品、飞机、游轮、家具等领域。传统的聚氨酯制备是使用二异氰酸酯作为其中一种起始原料，二异氰酸酯是通过有毒的光气法来合成，同时二异氰酸酯中含有有毒的-NCO官能团，二异氰酸酯在合成PU时不能含有水分，因为水和-NCO发生副反应而影响到存储、安全、运输和提高成本，最主要的还是因为传统PU有毒和对环境的污染比较大。所以急需研究出一种无异氰酸酯环境友好型的聚氨酯来替代传统的PU。

非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)不含有毒性的-NCO，消耗大量的温室气体CO₂，是一种环境友好型材料，其应用前景非常广阔。有望取代传统型PU在涂料、胶黏剂、泡沫和密封剂等领域的应用。

中国专利CN102718964A公开了通过聚醚二元醇二缩水甘油醚为原材料合成对应的二元环碳酸酯再制备出非异氰酸酯聚氨酯。但是该方法所制备的涂层没有疏水疏油的性能，也没有耐腐蚀的性能。中国专利CN101775137A公开了一种水性非异氰酸酯聚氨酯，利用环碳酸酯官能化的预聚物和多元胺通过开环反应制得，但是这种涂层不具有疏油性能，因此需要大力开发具有疏水疏油的性能的非异氰酸酯聚氨酯涂层。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有异氰酸酯聚氨酯涂层不具有疏水疏油的缺陷和不足，提供一种氨基有机硅基季戊四醇环碳酸酯，可以进一步用于制备非异氰酸酯聚氨酯涂层，涂层具有良好的疏水疏油性能，耐腐蚀性能。

本发明的又一目的是提供一种氨基有机硅基季戊四醇环碳酸酯的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种氨基有机硅基季戊四醇环碳酸酯的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种氨基有机硅基季戊四醇环碳酸酯，具有如下式(Ⅰ)所示分子结构：

本发明保护上述氨基有机硅基季戊四醇环碳酸酯的制备方法，包括如下步骤：

将季戊四醇环碳酸酯化合物，加入有机溶剂中，然后加入氨基有机硅进行反应，反应温度为80-160℃，反应1-10h，其中，氨基有机硅的质量为季戊四醇环碳酸酯化合物质量的0.5％-15％。

其反应方程式如下：

本发明使用常压法接枝，能够将氨基有机硅直接接在季戊四醇环碳酸酯树脂上，生成氨基有机硅基季戊四醇环碳酸酯。

优选地，所述氨基有机硅分子量为3000、5000、8800中一种或几种。

优选地，所述有机溶剂的质量为季戊四醇环碳酸酯化合物质量的0％-100％。

本发明保护上述氨基有机硅基季戊四醇环碳酸酯在制备非异氰酸酯聚氨酯涂层中的应用。

一种疏水疏油非异氰酸酯聚氨酯涂料，包括上述氨基有机硅基季戊四醇环碳酸酯制得。