專利名稱：：一類增強的有機硅聚氨酯或聚脲的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于密封膠、涂料
技術領域：
。二
背景技術：
：有機硅材料(如聚二甲基硅氧垸PDMS)自問世以來，由于其特殊性質(zhì)，受到廣泛關注。特殊的高分子硅氧長鏈結(jié)構(gòu)具有相當好的熱穩(wěn)定性、耐紫外、耐氧化和低表面能等性能，且這種鏈具有較低的分子間作用力，易于旋轉(zhuǎn)，柔順好，其聚合物的玻璃化溫度可達很低的溫度(Tg=-123°C)。利用這種有機硅材料特殊的性質(zhì)如具有優(yōu)秀的介電性能可用于電線電纜的絕緣材料；具有生物相容性用作生物材料；具有高的透氣性，表面活性和疏水性用于表面涂料等。但PDMS均聚物必須達到非常大的分子量才能顯示出一定的機械性能，因此PDMS須經(jīng)過化學交聯(lián)的方法才能獲得一定強度，有時必須加入Si02等無機填料。為利用PDMS的優(yōu)異性能，提高其機械性能，許多研究著重于對PDMS的聚合物進行改性。其中一個重要的研究方向，就是在有機硅中引入聚氨酯或聚脲結(jié)構(gòu)，在這種有機硅聚氨酯或聚脲彈性體中，軟段聚二甲基硅氧烷提供了聚合物的彈性，而硬段則作為物理交聯(lián)點保障聚合物的回復，由于軟硬段的不相容性，造成這一體系的相分離，軟段的組成、含量，硬段結(jié)構(gòu)、含量、硬段區(qū)域離子的聚集等都會影響相分聲。但由于聚氨酯或聚脲硬段的高極性，而軟段聚二甲基硅氧院的非極性，造成硬段與聚二甲基硅氧烷軟段相分離嚴重，給這類共聚物的合成帶來困難，軟硬段微區(qū)界面態(tài)窄，作用力差，因而力學性能比聚醚聚氨酯等傳統(tǒng)聚氨酯材料差。為減少軟硬段的相分離程度，提高有機硅聚氨酯或聚脲的本體強度，文獻(陳雷等，高分子材料科學與工程，1994,3:20)在聚硅氧烷軟段中引入極性氰丙基，預先制備含氰丙基的硅氧垸齊聚物，添加到聚二甲基硅氧垸齊聚物中，合成了改性的有機硅聚氨酯或聚脲，改性的目的是提高軟段極性，增強軟段和硬段的兩相相互作用，最終提高有機硅聚氨酯或聚脲的本體強度。其他類似的方法如文獻(YuXue-Haietal.,J.Polym.Sci.，Polym.Phys.Ed.1986,24:2681)在聚硅氧烷軟段中引入氯甲基；文獻(YangCZ，etal，J.PolymSciBPhys,1991，29:75)在聚硅氧垸軟段中引入脲鍵。三、本發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明利用一種小分子增強劑來提高有機硅聚氨酯或聚脲的本體強度，該增強劑的一端含有異氰酸酯結(jié)構(gòu)，與硬段相連；另一端含有硅氧垸結(jié)構(gòu)，與軟段相容。這種增強劑加入，利用化學交聯(lián)的方法，擴大了有機硅聚氨酯或聚脲的軟、硬段微區(qū)界面，增強軟、硬段之間的作用力，最終得到力學性能顯著提高的有機硅聚氨酯或聚脲。本發(fā)明合成了一類增強的有機硅聚氨酯或聚脲，由ioo重量份有機硅聚氨酯或聚脲預聚體、1~40重量份增強劑和0.6~1.5重量份胺類固化劑組成。增強劑由異氰酸酯化合物與含氨基官能團的硅氧垸化合物反應得到。異氰酸酯化合物包括甲苯二異氰酸酯(TDI)、異弗爾酮異氰酸酯(IPDI)、二苯基甲垸-4，4'二異氰酸酯(MDI)等。含氨基官能團的硅氧烷化合物包括氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷(ND42)等。將上述1~2摩爾的異氰酸酯化合物與1摩爾氨基官能團的硅氧烷化合物混合，室溫下迅速攪拌反應l小時，再在70。C下反應1~4小時即得到增強劑。有機硅聚氨酯或聚脲預聚體的合成如下用2~3摩爾異氰酸酯化合物與1摩爾含羥基或氨基的聚二甲基硅氧垸反應，在20°C~100°C下反應4~8小時，得到有機硅聚氨酯或聚脲預聚體。胺類固化劑包括3，6-二乙基-2，5-二胺甲苯(EIOO)，3,6-二甲硫基-2，5-二胺甲苯(E300)及3，3'-二氯-4,4，二苯基甲垸二胺(M0CA)等。本發(fā)明增強的有機硅聚氨酯或聚脲，其本體拉伸強度得到明顯提高。四、本發(fā)明的具體實施例實施例1:將174克甲苯二異氰酸酯與221克氨丙基三乙氧基硅垸偶聯(lián)劑反應得到增強劑1。預先用2摩爾甲苯二異氰酸酯與1摩爾含羥基的聚二甲基硅氧烷反應得到有機硅聚氨酯預聚體。按表1中的比例將增強劑1添加到預聚體中，用3，6-二乙基-2,5-二胺甲苯作固化劑，攪拌固化得到增強的有機硅聚氨酯或聚脲。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>實施例2:將250克二苯基甲垸-4，4，二異氰酸酯與221克氨丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑反應得到增強劑2。預先用2摩爾甲苯二異氰酸酯與1摩爾含氨基的聚二甲基硅氧垸反應得到有機硅聚脲預聚體。按表1中的比例將增強劑2添加到預聚體中，用3,6-二甲硫基-2，5-二胺甲苯作固化劑，攪拌固化得到增強的有機硅聚脲。_表2用增強劑2增強的有機硅聚脲_有機硅聚氨酯增強劑2固化劑E300拉伸強度斷裂伸長率<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例3:將222克異弗爾酮異氰酸酯與267克苯胺甲基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑反應得到增強劑3。預先用2.5摩爾二苯基甲烷-4，4'二異氰酸酯與l摩爾含氨基的聚二甲基硅氧烷反應得到有機硅聚脲預聚體。按表3中的比例將增強劑3添加到預聚體中，用3，3'-二氯-4，4'二苯基甲垸二胺作固化劑，攪拌固化得到增強的有機硅聚脲。表3用增強劑3增強的有機硅聚脲<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權利要求1.一類增強的有機硅聚氨酯或聚脲，胺類固化劑3，6-二乙基-2，5-二胺甲苯或3，6-二甲硫基-2，5-二胺甲苯或3，3’-二氯-4，4’二苯基甲烷二胺0.6～1.5重量份，由甲苯二異氰酸酯或二苯基甲烷-4，4’二異氰酸酯或異弗爾酮異氰酸酯與含羥基或氨基的聚二甲基硅氧烷按摩爾比2～3∶1反應得到的有機硅聚氨酯或聚脲預聚體100重量份，其特征是混合時加入增強劑1～40重量份。全文摘要一類增強的有機硅聚氨酯或聚脲，由有機硅聚氨酯或聚脲預聚體100重量份、增強劑1～40重量份和胺類固化劑0.6～1.5重量份混合組成，其本體拉伸強度得到明顯提高。文檔編號C09D175/04GK101265319SQ200810023799公開日2008年9月17日申請日期2008年4月28日優(yōu)先權日2008年4月28日發(fā)明者全一武,張曉默,石紀,陳慶民申請人:南京大學