CN108329478A - 一种硅烷封端ms树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅烷封端MS树脂及其制备方法,其特征在于,所述硅烷封端MS树脂为乙氧基或甲氧基封端;所述制备方法包括下述步骤:(1)将100重量份预除水处理后的端羟基聚醚置于反应釜中,加入含氢双封头或端含氢硅油,并加入及铂金催化剂,在氮气保护下升温至30~100℃反应6~10h,得到预聚体1;(2)继续向反应釜中加入0.005~0.1重量份乙烯基硅烷封端剂,维持温度在90~110℃的条件下继续反应4~6h后,得到所述的MS树脂。本发明的制备方法,在合成过程中不使用有机锡催化剂,通过该方法可以合成不同分子量、不同粘度和不同硅烷封端的MS树脂,由该方法制得的MS树脂固化速度好,不易凝胶。
Description
技术领域
本发明涉及MS树脂领域,具体涉及一种硅烷封端MS树脂及其制备方法。
背景技术
硅烷封端聚醚树脂(简称MS树脂),是一种以聚醚为主链,两端用硅氧烷封端的聚合物。采用MS树脂为基胶,配以其他填料、除水剂、催化剂所制备的MS密封胶,具有优良的耐候性,良好的粘接性、可涂饰性、低玷污性,且环境友好,已经在建筑行业得到了广泛应用,并逐渐取代硅酮密封胶和聚氨酯密封胶。在其他工业领域如汽车制造、轨道交通、集装箱制造、设备制造、电子电气等领域也正在得到越来越多的推广和应用。
MS树脂在湿气环境中,受催化剂(胺类、有机锡类)催化作用,端烷氧基水解生成硅醇,硅醇进一步缩合,形成以Si-O-Si为交联点,聚醚为主链的空间网络结构。根据端烷氧基种类的不同可以分为甲氧基封端、乙氧基封端或混合封端。其中乙氧基的活性较低,所制备的MS树脂存储稳定性高,且在配胶过程中对填料水分的要求较低,但是其在使用过程中固化速度慢,影响实际使用。甲氧基的活性较高,单纯用甲氧基封端的MS树脂暴露在空气中很容易发生凝胶,且需要严格控制填料中水分的含量,配胶难度较大。低分子量的硅烷封端MS树脂粘度低,容易配胶,但是内聚强度较低;高分子量MS树脂粘度高,内聚强度大,但是配胶难度大,储存困难。因此需要根据不同情况合成不同粘度的硅烷封端MS树脂。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种通用的硅烷封端MS树脂的制备方法,在合成过程中不使用有机锡催化剂,通过该方法可以合成不同分子量、不同粘度和不同硅烷封端的MS树脂。通过改变分子量和封端的硅烷,可以调节MS树脂的力学强度和固化速率。通过控制聚醚、含氢封头(或含氢硅油)、硅烷封端剂的比例,可以调节MS树脂的分子量和粘度。
本发明提供一种硅烷封端MS树脂的制备方法,所述硅烷封端MS树脂为乙氧基或者甲氧基封端;该制备方法包括下述步骤:
(1)将100重量份预除水处理后的端羟基聚醚置于反应釜中,加入含氢双封头或端含氢硅油,并加入及铂金催化剂,在氮气保护下升温至30~100℃反应6~10h,得到预聚体1;
(2)继续向反应釜中加入0.005~0.1重量份乙烯基硅烷封端剂,维持温度在90~110℃的条件下继续反应4~6h后,得到所述的MS树脂。
其中,所述乙烯基硅烷封端剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或者多种。
此外,所述乙烯基硅烷封端剂为0.008~0.05重量份。
此外,,所述含氢双封头或端含氢硅油为:
其中,0≤x≤100,用量为0.002~0.02重量份。
此外,,所述端羟基聚醚为分子量500~12000的端羟基聚丙二醇。
此外,,所述铂金催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液,质量分数为2~6%。
本发明还提供一种如上所述的制备方法制得的硅烷封端MS树脂。
由此,本发明的制备方法,在合成过程中不使用有机锡催化剂,通过该方法可以合成不同分子量、不同粘度和不同硅烷封端的MS树脂。通过改变分子量和封端的硅烷,可以调节MS树脂的力学强度和固化速率。通过控制聚醚、含氢封头(或含氢硅油)、硅烷封端剂的比例,可以调节MS树脂的分子量和粘度。本发明的硅烷封端MS树脂相对于硅酮密封胶或聚氨酯密封胶,具备如下优点:(1)对金属、非金属、塑料、天然材料等均具有较强的粘接力;(2)具有优良的耐候性和耐久性,且不黄变;(3)固化过程中不释放酮肟,不含游离的异氰酸酯,VOC低、环保;(4)表面可刷涂上色,具有较好的可涂饰性。综上所述,本发明能够有效调控MS树脂的固化时间,降低配胶过程中对填料水分的要求,具备更加优异的可操作性和实用性。
附图说明
图1是实施例1制得的MS树脂的红外图谱。
图2是实施例2制得的MS树脂的红外图谱。
图3是实施例3制得的MS树脂的红外图谱。
具体实施方式
下面结合实施例详细介绍本发明技术方案,但本发明并不限定于此。
实施例1
第一步:将100kg预除水处理后的端羟基聚醚置于反应釜中,加入0.002kg含氢双封头和2*10-6kg铂金催化剂,在氮气保护下升温至30℃反应6h,得到预聚体1。第二步:继续向反应釜中加入0.008kg乙烯基三甲氧基硅烷,维持温度在90℃的条件下继续反应6h后,得到本发明所述的MS树脂。该MS树脂的红外图谱如图1所示。
实施例2
第一步:将100kg预除水处理后的端羟基聚醚置于反应釜中,加入0.02kg含氢量为0.5%的端含氢硅油(佛山市华谷有机硅公司)和2*10-6kg铂金催化剂,在氮气保护下升温至90℃反应4h,得到预聚体1。第二步:继续向反应釜中加入0.008kgγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,维持温度在90℃的条件下继续反应6h后,得到本发明所述的MS树脂。该MS树脂的红外图谱如图2所示。
实施例3
第一步:将100kg预除水处理后的端羟基聚醚置于反应釜中,加入0.2kg含氢量为0.5%的端含氢硅油(佛山市华谷有机硅公司),在氮气保护下升温至100℃反应6h,得到预聚体1。第二步:继续向反应釜中加入0.02kgγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、0.03kgγ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷,维持温度在110℃的条件下继续反应4h后,得到本发明所述的MS树脂。该MS树脂的红外图谱如图3所示。
实施例1-3中制得的MS树脂具有如下述表1所示的性能参数。
表1
实施例 | 分子量Mn | 分子量分布PDI | 粘度cp | 暴露在空气中10天 |
1 | 14800 | 1.31 | 10000~15000 | 不固化 |
2 | 52000 | 1.80 | 30000 | 不固化 |
3 | 70000 | 1.55 | 60000 | 不固化 |
使用实施例1~3中所制备的MS树脂,采用行星搅拌机按照如下表2所示配方进行混合均匀并脱泡:
表2
固化后按照ISO标准((ISO37:2011/ISO868:2003/ASTM D2377:2014))对其性能进行测试,结构如下表3所示。
表3
性能 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
表干时间(min) | 70 | 40 | 20 |
拉伸强度(MPa) | 2.5 | 2.3 | 7.0 |
断裂伸长率(%) | 300 | 220 | 450 |
邵氏硬度(A) | 51 | 60 | 62 |
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种硅烷封端MS树脂的制备方法,其特征在于,
所述硅烷封端MS树脂为乙氧基或者甲氧基封端;
该制备方法包括下述步骤:
(1)将100重量份预除水处理后的端羟基聚醚置于反应釜中,加入含氢双封头或端含氢硅油,并加入及铂金催化剂,在氮气保护下升温至30~100℃反应6~10h,得到预聚体1;
(2)继续向反应釜中加入0.005~0.1重量份乙烯基硅烷封端剂,维持温度在90~110℃的条件下继续反应4~6h后,得到所述的MS树脂。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述乙烯基硅烷封端剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一种或者多种。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述乙烯基硅烷封端剂为0.008~0.05重量份。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述含氢双封头或端含氢硅油为:
其中,0≤x≤100,用量为0.002~0.02重量份。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述端羟基聚醚为分子量500~12000的端羟基聚丙二醇。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述铂金催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液,质量分数为2~6%。
7.一种如权利要求1-6中任意一项所述的制备方法制得的硅烷封端MS树脂。
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