CN111040169A - 一种萜类或其衍生物基聚硅氧烷、其制备方法、及改性双组份水性聚氨酯 - Google Patents
一种萜类或其衍生物基聚硅氧烷、其制备方法、及改性双组份水性聚氨酯 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111040169A CN111040169A CN201911388986.3A CN201911388986A CN111040169A CN 111040169 A CN111040169 A CN 111040169A CN 201911388986 A CN201911388986 A CN 201911388986A CN 111040169 A CN111040169 A CN 111040169A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- derivative
- terpenoid
- waterborne polyurethane
- modified
- polysiloxane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 title claims abstract description 61
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 title claims abstract description 48
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 title claims abstract description 42
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 title claims abstract description 39
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 15
- PSGCQDPCAWOCSH-UHFFFAOYSA-N (4,7,7-trimethyl-3-bicyclo[2.2.1]heptanyl) prop-2-enoate Chemical compound C1CC2(C)C(OC(=O)C=C)CC1C2(C)C PSGCQDPCAWOCSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 11
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 8
- XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N limonene Chemical compound CC(=C)C1CCC(C)=CC1 XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- IAXXETNIOYFMLW-COPLHBTASA-N [(1s,3s,4s)-4,7,7-trimethyl-3-bicyclo[2.2.1]heptanyl] 2-methylprop-2-enoate Chemical compound C1C[C@]2(C)[C@@H](OC(=O)C(=C)C)C[C@H]1C2(C)C IAXXETNIOYFMLW-COPLHBTASA-N 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 229940119545 isobornyl methacrylate Drugs 0.000 claims description 4
- 235000001510 limonene Nutrition 0.000 claims description 4
- 229940087305 limonene Drugs 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 2
- 229940091853 isobornyl acrylate Drugs 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 11
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 5
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 abstract description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920006264 polyurethane film Polymers 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 3
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 description 3
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/38—Polysiloxanes modified by chemical after-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4825—Polyethers containing two hydroxy groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/61—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/77—Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
- C08G18/78—Nitrogen
- C08G18/79—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/791—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
- C08J2375/04—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
- C08J2375/04—Polyurethanes
- C08J2375/08—Polyurethanes from polyethers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种萜类或其衍生物基聚硅氧烷、其制备方法、及改性双组份水性聚氨酯，一种萜类或其衍生物基聚硅氧烷的结构式为：
改性双组份水性聚氨酯由萜类或其衍生物基聚硅氧烷、聚丙二醇‑400、聚异氰酸酯‑3100和去离子水制成。本发明萜类或其衍生物酯基聚硅氧烷改性双组份水性聚氨酯，具有优异的耐热性、耐水性、耐候性、力学性能、疏水性及耐溶剂性，镜面光泽好，附着力好，柔韧性好，拉伸强度>5.10MPa，接触角>100°，无VOC释放；制备步骤简便，容易操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种萜类或其衍生物基聚硅氧烷、其制备方法、及改性双组份水性聚氨酯，属于双组份水性聚氨酯的改性领域。
背景技术
水性聚氨酯(WPU)是一类环保型高分子材料。与传统的溶剂型聚氨酯相比，水性聚氨酯具有良好的柔韧性、耐低温和耐疲劳等性能，并且水性聚氨酯可以降低挥发性有机物(VOC)的排放。水性聚氨酯又分为单组分水性聚氨酯和双组份水性聚氨酯，两者相比，双组份水性聚氨酯的制备操作简单，而且固化操作较简便。但由于亲水基团的引入，使得双组份水性聚氨酯的耐水性、耐候性和力学性能明显减弱。为了改善双组份水性聚氨酯材料的性能，扩展其应用范围，近年来对水性聚氨酯材料的改性研究取得较大的发展，其中有机硅氧烷的引入引起了巨大的关注。
中国专利文献CN108997918A公开了一种有机硅改性水性聚氨酯面漆，采用水性有机硅树脂、水性羟基树脂、分散剂、pH调节剂和增稠剂作为A组分，含异氰酸酯水分散体和助溶剂作为B组分，按照一定比例充分混匀后，得到有机硅改性双组份水性聚氨酯面漆，虽然具有良好的耐候性和耐水性，但力学性能仍有待提高。中国专利文献CN201510940055公开了一种双组份水性聚氨酯透明导热涂层的制备方法，采用聚碳酸酯二元醇、三羟甲基丙烷、2,2’-二羟甲基丙酸、1-4-丁二醇、分子量2000的端羟基硅油、己二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、丙酮制备预聚物，之后用三乙胺中和，加入去离子水乳化，旋蒸去除溶剂后得到有机硅改性的羟基型水性聚氨酯，加入氧化铝、氧化石墨、水性消泡剂、流平剂、分散剂、增稠剂、聚氨酯，搅拌之后过滤涂膜常温放置一段时间，烘箱低温烤30min，取出后常温固化24h，得到双组份水性聚氨酯膜。具有良好的导热性，但力学性能和耐水性明显不足。因此，制备性能更加优异的双组分水性聚氨酯具有重要的意义。
发明内容
为了解决现有技术存在的双组份水性聚氨酯耐水性差、耐候性差、力学性能差等缺点，本发明提供一种萜类或其衍生物基聚硅氧烷、及其改性双组份水性聚氨酯，所得的双组份水性聚氨酯具有拉伸强度较大、耐水性好、耐化学试剂性好和疏水性优良等特点。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种萜类或其衍生物基聚硅氧烷，其结构式为：
上述萜类或其衍生物基聚硅氧烷可用于制备改性双组份水性聚氨酯。
上述萜类或其衍生物基聚硅氧烷的合成路线为：
其中，n的取值范围为30-100，x和y的取值范围均为20-50，z的取值范围为10-20。
为了提高产品的纯度和得率，萜类或其衍生物基聚硅氧烷的制备方法：在惰性气体氛围下，在温度为55-95℃下，将含氢硅油和Karstedt催化剂搅拌混匀，然后滴加柠檬烯、丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯；滴完后，在温度为55-95℃下继续搅拌反应3-20min，反应结束后，得到透明或乳白色液体，即为萜类或其衍生物基聚硅氧烷。
为了提高反应效率，上述柠檬烯、丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯的质量用量为含氢硅油质量的0.40-1.25倍，Karstedt催化剂的质量用量为含氢硅油质量的0.5‰-3‰。
为了进一步保证所得产品的耐水性和疏水性，上述萜类或其衍生物基聚硅氧烷的制备方法中，整个过程的搅拌速度均为50-300r/min。
一种萜类或其衍生物基聚硅氧烷改性双组份水性聚氨酯，其结构式为：
为了提高产品的性能和得率，上述改性双组份水性聚氨酯的合成路线为：
其中，x和y的取值范围均为20-50，z的取值范围为10-20，m的取值范围为6-8。Stirring为搅拌的意思；catalyst为催化剂的意思。
为了进一步提高产品的耐水性差、耐候性和力学性能，上述萜类或其衍生物基聚硅氧烷改性双组份水性聚氨酯的制备方法，由萜类或其衍生物基聚硅氧烷、聚丙二醇-400、聚异氰酸酯-3100和去离子水制成。
为了保证所得产品的力学性能和疏水性能，聚丙二醇-400为江苏省海岸石油化工厂提供，聚异氰酸酯-3100为德国拜耳公司提供。
为了兼顾产品得率和性能，萜类或其衍生物基聚硅氧烷改性双组份水性聚氨酯的制备方法：将萜类或其衍生物基聚硅氧烷和聚丙二醇-400混合均匀，再加入聚异氰酸酯-3100和去离子水，以500-1500r/min的转速搅拌脱泡10-60分钟，自然条件下干燥至恒重，即得改性双组份水性聚氨酯；其中，萜类或其衍生物基聚硅氧烷的质量用量为改性双组份水性聚氨酯质量的0.5-20％，聚丙二醇-400的质量用量为萜类或其衍生物基聚硅氧烷质量的5～9倍，聚异氰酸酯-3100的质量用量为聚丙二醇-400的1.47-1.60倍，去离子水用量为改性双组份水性聚氨酯质量的30％-50％。
为了保证所得产品的均一稳定，萜类或其衍生物基聚硅氧烷和聚丙二醇-400在高速剪切下混合均匀，剪切速度为8000-130000r/min，时间为3-20分钟。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
有益效果：与现有技术相比，本发明萜类或其衍生物酯基聚硅氧烷改性双组份水性聚氨酯，具有优异的耐热性、耐水性、耐候性、力学性能、疏水性及耐溶剂性，镜面光泽好，附着力好，柔韧性好，拉伸强度>5.10MPa，接触角>100°，无VOC释放；制备步骤简便，容易操作。
附图说明
图1为本发明实施例1所得丙烯酸异冰片酯基聚硅氧烷的FT-IR图(曲线1、2、3分别为丙烯酸乙酯、含氢硅油、丙烯酸异冰片酯基聚硅氧烷)；
图2为本发明实施例2、对比例1与实施例3所得的双组份水性聚氨酯膜的FT-IR图(曲线WPU-0、WPU-5、WPU-7分别对应对比例1、实施例2、实施例3)。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
以下实施例中，产品性能检测方法为：镜面光泽采用GB/T1743-1979测定；附着力采用GB/T1720-1979测定；拉伸强度及断裂伸长率采用GB/T528-1992测定；耐水性采用GB/T1733-1993测定；柔韧性采用GB/T1731-1979测定；热分析采用DSC差示扫描量热仪测定，用玻璃化转变温度Tg表征水性聚氨酯的耐热性；耐化学试剂性采用GB 1763-1979测定。聚丙二醇-400为江苏省海岸石油化工厂提供，聚异氰酸酯-3100为德国拜耳公司提供，Karstedt催化剂由上海中子星化工科技有限公司提供，含氢硅油由山东大易化工有限公司提供。
实施例1
丙烯酸异冰片酯基聚硅氧烷的制备：将8.05g含氢硅油和20μL Karstedt催化剂加入配有冷凝管、恒压漏斗的三口烧瓶中，将8.15g丙烯酸异冰片酯加入到恒压漏斗中，通入干燥的氮气，控制搅拌速度80r/min，温度升至70℃，开始以5秒1滴的速度滴加丙烯酸异冰片酯，滴完后继续反应10min，得到透明液体，即丙烯酸异冰片酯基聚硅氧烷，FT-IR见图1中曲线3，结构式为
其中x值为20，y值为20。图1中曲线1与曲线2分别对应丙烯酸异冰片酯与含氢硅油。
实施例2
改性双组份水性聚氨酯的制备：将6.83g聚丙二醇-400与0.85g丙烯酸异冰片酯基聚硅氧烷(实施例1所得)装入烧瓶中，利用高速剪切机在速度10000r/min条件下剪切15min；之后将10.00g聚异氰酸酯-3100和9.00g去离子水加入到烧瓶中，在搅拌速度800r/min的条件下机械搅拌脱泡20min，将产品铺在聚四氟乙烯板上，自然条件下干燥至恒重，得双组份水性聚氨酯膜，FT-IR图见图2曲线WPU-5，结构式为：
所得双组份水性聚氨酯膜的性能如下：产品的镜面光泽106；附着力1级；柔韧性1.5mm；拉伸强度为5.21MPa；水接触角102.0°；Tg为14.5℃；耐水性：纯水，5天；10％NAOH，1.5天；耐溶剂性(溶剂为N-甲基吡咯烷酮、乙醇、丙酮)合格(不发白)，成膜时间五天，经耐候性实验(在紫外光老化试验箱中，经24小时)，无黄变、无开裂现象，拉伸强度缩小到2.51MPa。
对比例1
双组份水性聚氨酯的制备：将6.83g聚丙二醇-400、10.00g聚异氰酸酯-3100和9.00g去离子水加入到烧瓶中，在搅拌速度800r/min的条件下机械搅拌脱泡20min，将产品铺在聚四氟乙烯板上，自然条件下干燥至恒重，得双组份水性聚氨酯膜，FT-IR图见图2曲线WPU-0。
产品的镜面光泽109；附着力1级；拉伸强度为2.19MPa；柔韧性1.0mm；水接触角74.1°；Tg为3.2℃；耐水性：纯水，1天；10％NAOH，0.5天；耐溶剂(溶剂为N-甲基吡咯烷酮、乙醇、丙酮)性不合格(不发白)，成膜时间五天，经耐候性实验(在紫外光老化试验箱中，经24小时)，黄变、明显开裂现象，拉伸强度缩小为0.10MPa。
实施例3
改性双组份水性聚氨酯的制备：将6.83g聚丙二醇-400与1.17g丙烯酸异冰片酯基聚硅氧烷(实施例1所得)装入烧瓶中，利用高速剪切机在速度10000r/min条件下剪切10min；之后将10.50g聚异氰酸酯-3100和9.00g去离子水加入到烧瓶中，在搅拌速度900r/min的条件下机械搅拌25min，脱泡后，将产品铺在聚四氟乙烯板上，自然条件下干燥至恒重，得双组份水性聚氨酯膜，FT-IR图见图2曲线WPU-7，结构式为：
产品镜面光泽105；附着力1级；拉伸强度为5.10MPa；柔韧性1.0mm；水接触角101.2°；Tg为16.5℃，耐水性：纯水，4天；10％NAOH，1天；耐溶剂(溶剂为N-甲基吡咯烷酮、乙醇、丙酮)性合格(不发白)，成膜时间五天,经耐候性实验(在紫外光老化试验箱中，经24小时)，无黄变、无开裂现象，拉伸强度变为2.10MPa。
将实施例2、实施例3和对比例1产品性能比较，丙烯酸异冰片酯基聚硅氧烷改性的双组份水性聚氨酯膜具有更好的耐水性、耐热性、耐溶剂性能和力学性能。
Claims (10)
1.一种萜类或其衍生物基聚硅氧烷，其特征在于：其结构式为：
2.权利要求1所述萜类或其衍生物基聚硅氧烷制备方法，其特征在于：
其合成路线为：
其中，n的取值范围为30-100，x和y的取值范围均为20-50，z的取值范围为10-20。
3.如权利要求2所述萜类或其衍生物基聚硅氧烷的制备方法，其特征在于：在惰性气体氛围下，将含氢硅油和Karstedt催化剂搅拌混匀，然后滴加柠檬烯、丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯；滴完后，继续搅拌反应3-20min，反应结束后，得到透明或乳白色液体，即为萜类或其衍生物基聚硅氧烷。
4.如权利要求3所述萜类或其衍生物基聚硅氧烷的制备方法，其特征在于：柠檬烯、丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯的质量用量为含氢硅油质量的0.40-1.25倍，Karstedt催化剂的质量用量为含氢硅油质量的0.5‰-3‰。
5.如权利要求3或4所述萜类或其衍生物基聚硅氧烷的制备方法，其特征在于：反应温度为55-95℃，所有搅拌速度均为50-300r/min。
6.一种萜类或其衍生物基聚硅氧烷改性双组份水性聚氨酯，其特征在于：其结构式为：
其中，x和y的取值范围均为20-50，z的取值范围为10-20，m的取值范围为6-8。
7.权利要求6所述的萜类或其衍生物基聚硅氧烷改性双组份水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：其合成路线为：
其中，x和y的取值范围均为20-50，z的取值范围为10-20，m的取值范围为6-8。
8.如权利要求7所述的萜类或其衍生物基聚硅氧烷改性双组份水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：由萜类或其衍生物基聚硅氧烷、聚丙二醇-400、聚异氰酸酯-3100和去离子水制成。
9.如权利要求8所述的萜类或其衍生物基聚硅氧烷改性双组份水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：将萜类或其衍生物基聚硅氧烷和聚丙二醇-400混合均匀，再加入聚异氰酸酯-3100和去离子水，以500-1500r/min的转速搅拌脱泡10-60分钟，自然条件下干燥至恒重，即得改性双组份水性聚氨酯；其中，萜类或其衍生物基聚硅氧烷的质量用量为改性双组份水性聚氨酯质量的0.5-20％，聚丙二醇-400的质量用量为萜类或其衍生物基聚硅氧烷质量的5～9倍，聚异氰酸酯-3100的质量用量为聚丙二醇-400质量的1.47-1.60倍，去离子水用量为改性双组份水性聚氨酯质量的30％-50％。
10.如权利要求9所述的萜类或其衍生物基聚硅氧烷改性双组份水性聚氨酯的制备方法，其特征在于：萜类或其衍生物基聚硅氧烷和聚丙二醇-400在高速剪切下混合均匀，剪切速度为8000-130000r/min，时间为3-20分钟。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911388986.3A CN111040169B (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种萜类基聚硅氧烷、其制备方法、及改性双组份水性聚氨酯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911388986.3A CN111040169B (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种萜类基聚硅氧烷、其制备方法、及改性双组份水性聚氨酯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111040169A true CN111040169A (zh) | 2020-04-21 |
| CN111040169B CN111040169B (zh) | 2021-09-24 |
Family
ID=70241335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911388986.3A Expired - Fee Related CN111040169B (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种萜类基聚硅氧烷、其制备方法、及改性双组份水性聚氨酯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111040169B (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010014312A1 (en) * | 2000-02-01 | 2001-08-16 | Tetsuo Nakanishi | Novel silicon compound, and a makeup containing this compound |
| CN101048448A (zh) * | 2004-10-25 | 2007-10-03 | 南农股份公司 | 制备硅橡胶物品的方法和通过这种方法获得的产品 |
| CN103173182A (zh) * | 2013-03-23 | 2013-06-26 | 广东新展化工新材料有限公司 | 一种有机硅改性聚氨酯密封胶及其制备方法 |
| US20140151371A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Corning Incorporated | Glass containers with delamination resistance and improved strength |
| CN105218774A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-01-06 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 阴离子型聚硅氧烷改性萜烯基环氧树脂多元醇水分散体及其制备方法 |
| CN106008775A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-10-12 | 潘宇 | 采用长叶烯为原料生产萜烯树脂的方法 |
| CN106118422A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-11-16 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 纳米SiO2复合聚硅氧烷改性水性萜烯基EP/PU超疏水自清洁聚合物及其制备方法 |
| CN107922816A (zh) * | 2015-08-03 | 2018-04-17 | 横滨橡胶株式会社 | 氨基甲酸酯系粘接剂组合物 |
| CN108440760A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-24 | 南京林业大学 | 一种萜烯基硅橡胶的制备方法 |
| CN108752535A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-11-06 | 南京林业大学 | 一种萜烯改性光固化水性聚氨酯的制备方法 |
| CN110028629A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-19 | 南京林业大学 | 一种长叶烯基丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备方法 |
-
2019
- 2019-12-30 CN CN201911388986.3A patent/CN111040169B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010014312A1 (en) * | 2000-02-01 | 2001-08-16 | Tetsuo Nakanishi | Novel silicon compound, and a makeup containing this compound |
| CN101048448A (zh) * | 2004-10-25 | 2007-10-03 | 南农股份公司 | 制备硅橡胶物品的方法和通过这种方法获得的产品 |
| US20140151371A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Corning Incorporated | Glass containers with delamination resistance and improved strength |
| CN103173182A (zh) * | 2013-03-23 | 2013-06-26 | 广东新展化工新材料有限公司 | 一种有机硅改性聚氨酯密封胶及其制备方法 |
| CN107922816A (zh) * | 2015-08-03 | 2018-04-17 | 横滨橡胶株式会社 | 氨基甲酸酯系粘接剂组合物 |
| CN105218774A (zh) * | 2015-11-06 | 2016-01-06 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 阴离子型聚硅氧烷改性萜烯基环氧树脂多元醇水分散体及其制备方法 |
| CN106008775A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-10-12 | 潘宇 | 采用长叶烯为原料生产萜烯树脂的方法 |
| CN106118422A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-11-16 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 纳米SiO2复合聚硅氧烷改性水性萜烯基EP/PU超疏水自清洁聚合物及其制备方法 |
| CN108440760A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-24 | 南京林业大学 | 一种萜烯基硅橡胶的制备方法 |
| CN108752535A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-11-06 | 南京林业大学 | 一种萜烯改性光固化水性聚氨酯的制备方法 |
| CN110028629A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-19 | 南京林业大学 | 一种长叶烯基丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| QIAN, YUEHAN,等: "Terpene derivative-containing silicone two-component waterborne polyurethane for coatings", 《PROGRESS IN ORGANIC COATINGS》 * |
| 吕斌: "新型萜烷基改性硅油的合成研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111040169B (zh) | 2021-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111333808A (zh) | 一种无溶剂水性聚氨酯的制备方法 | |
| CN108467467A (zh) | 植物油基阴离子型水性聚氨酯乳液及其制备方法和应用 | |
| CN110387028A (zh) | 一种羧基化纳米纤维素晶须改性水性聚氨酯的制备方法 | |
| CN112341758B (zh) | 一种具备自愈合/阻尼复合功能的复合材料、制备及应用 | |
| CN111040119B (zh) | 一种自修复型有机硅改性聚氨酯及其制备方法 | |
| CN110330937A (zh) | 一种高强度的环保型胶黏剂及制备方法 | |
| CN109880046A (zh) | 一种氨基化纳米纤维素晶须改性水性聚氨酯的制备方法 | |
| CN110564162B (zh) | 一种交联扩展互穿网络结构的环氧树脂-硅橡胶复合材料及其制备方法 | |
| CN112898889A (zh) | 一种聚氨酯防水涂料及其应用 | |
| CN114316173B (zh) | 一种有机硅改性羟基聚丙烯酸酯分散体及其制备方法与应用 | |
| CN111040169B (zh) | 一种萜类基聚硅氧烷、其制备方法、及改性双组份水性聚氨酯 | |
| CN114149565A (zh) | 一种可光固化的超支化聚氨酯-环氧丙烯酸酯的制备方法 | |
| CN113637140A (zh) | 一种亲水异氰酸酯交联剂及其制备方法 | |
| CN117362588A (zh) | 一种可控交联的水性聚氨酯及其合成方法 | |
| CN114133851B (zh) | 有机硅改性羟基聚丙烯酸酯分散体及其制备方法和应用 | |
| CN114213626B (zh) | 一种植物油基光固化聚氨酯丙烯酸酯的制备方法 | |
| CN113773782B (zh) | 一种耐高温耐水解聚氨酯灌封胶的制备 | |
| CN115651159A (zh) | 一种超支化聚氨酯粘结剂及其制备方法与应用 | |
| CN115521490A (zh) | 一种水性聚氨酯的制备方法 | |
| CN115109559A (zh) | 一种高强度硅酮密封胶及其制备方法 | |
| CN109456727B (zh) | 一种绿色光固化stpu树脂及其制备方法和应用 | |
| CN113773468A (zh) | 长链有机硅改性外露型水性聚氨酯乳液及其制备方法 | |
| CN110591634B (zh) | 一种不同温度环境易施工无溶剂软包装粘合剂及其制备方法 | |
| CN113088228A (zh) | 一种太阳能电池封装用单组份有机硅改性环氧胶黏剂的制备方法 | |
| CN116515383B (zh) | 一种适用电子束固化形成亲水涂层的涂料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210924 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |