本发明涉及聚氨酯技术领域，具体涉及一种羟基封端聚硅氧烷修饰对聚氨酯进行改性的方法。
背景技术：
聚氨酯材料是近些年发展非常好的材料，由于聚氨酯树脂具有优异的弹性，使得聚氨酯材料具有远远优于酚醛、环氧树脂基材的韧性，可进行广泛应用，目前在服装、鞋包、家具、汽车等领域都有广泛的应用，成为不可或缺的消费品。
然而聚氨酯的耐老化性能不好，限制了它的进一步应用，需要对其改性以完善其存在的缺陷。
技术实现要素：
为了解决上技术问题，本申请提供了如下技术方案。
本发明采用的技术方案为：
一种羟基封端聚硅氧烷修饰对聚氨酯进行改性的方法，其包括如下步骤：
步骤1，将大分子多元醇和羟基封端聚硅氧烷投入反应釜内，在120～150℃下真空脱水1～3h，然后降温至25～35℃，制得聚氨酯预聚体；
步骤2，向所述聚氨酯预聚体中加入催化剂，真空条件下混合均匀，催化剂的加入量为所述聚氨酯预聚体质量0.1～0.5％；
步骤3，将混有催化剂的聚氨酯预聚体与多异氰酸酯混合，搅拌升温至80～100℃，反应3～4h，然后降温至25～35℃；
步骤4，将步骤3制得的产物与封端剂进行反应，得到封闭型的羟基封端聚硅氧烷改性聚氨酯。
进一步的，在步骤1中，大分子多元醇和羟基封端聚硅氧烷的质量之比为10～30：1。
进一步的，所述大分子多元醇选自聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚丙二醇、聚丙三醇和聚己内脂二醇的至少一种。
进一步的，所述羟基封端硅氧烷选自羟基封端的甲基苯基硅油、羟基封端的二甲基硅油和羟基封端的甲基三氟丙基硅油中的至少一种。
进一步的，所述的催化剂为n,n-二甲基苄胺，双酚a二缩水甘油醚和丙酮的混合物。
进一步的，所述多异氰酸酯选自1,6-己二异氰酸酯、1,12-十二烷二异氰酸酯、2,2,4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和1,4-环己烷二异氰酸酯中的至少一种。
进一步的，所述封端剂选自环己酮肟、甲乙酮肟、乙酰乙酸乙酯、亚硫酸氢钠、己内酰胺或β-丙内酯中的一种。
进一步的，所述封端剂的物质的量为所述羟基封端聚硅氧烷的15％～50％。
进一步的，所述多异氰酸酯的物质的量为所述羟基封端聚硅氧烷的120％～180％。
与现有技术方案相比，本发明采用的技术方案产生的有益效果如下：
本发明提供的方法合成了一种羟基封端聚硅氧烷改性对聚氨酯产品，在保留了聚氨酯树脂优异弹性特点的基础上，其耐老化特性得到了显著提高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案进行详细描述。
实施例1
一种羟基封端聚硅氧烷修饰对聚氨酯进行改性的方法，包括如下步骤：
步骤1，将大分子多元醇和羟基封端聚硅氧烷投入反应釜内，在120℃下真空脱水1h，然后降温至25℃，制得聚氨酯预聚体；其中大分子多元醇选则为聚氧化丙烯二醇和聚四氢呋喃醚二醇的混合物，羟基封端硅氧烷选择为羟基封端的甲基苯基硅油。大分子多元醇和羟基封端聚硅氧烷的质量之比为10：1。
步骤2，向步骤1制得的聚氨酯预聚体中加入催化剂，真空条件下混合均匀，催化剂的加入量为所述聚氨酯预聚体质量0.1％；催化剂选择为n,n-二甲基苄胺，双酚a二缩水甘油醚和丙酮的混合物，三者的质量比例为1:10:15。
步骤3，将混有催化剂的聚氨酯预聚体与多异氰酸酯混合，搅拌升温至80℃，反应3h，然后降温至25℃；其中多异氰酸酯选则为1,6-己二异氰酸酯和1,4-环己烷二异氰酸酯的混合物。多异氰酸酯的物质的量为羟基封端聚硅氧烷的1.2倍。
步骤4，将步骤3制得的产物与封端剂进行反应，得到封闭型的羟基封端聚硅氧烷改性聚氨酯。封端剂选则为乙酰乙酸乙酯，封端剂的物质的量为羟基封端聚硅氧烷的15％。
实施例2
一种羟基封端聚硅氧烷修饰对聚氨酯进行改性的方法，包括如下步骤：
步骤1，将大分子多元醇和羟基封端聚硅氧烷投入反应釜内，在150℃下真空脱水3h，然后降温至35℃，制得聚氨酯预聚体；大分子多元醇选则为聚丙二醇，羟基封端硅氧烷选则为羟基封端的二甲基硅油和羟基封端的甲基三氟丙基硅油的混合物，大分子多元醇和羟基封端聚硅氧烷的质量之比为30：1。。
步骤2，向所述聚氨酯预聚体中加入催化剂，真空条件下混合均匀，催化剂的加入量为所述聚氨酯预聚体质量0.5％；催化剂为n,n-二甲基苄胺，双酚a二缩水甘油醚和丙酮的混合物，三者的质量比为1:20:15。
步骤3，将混有催化剂的聚氨酯预聚体与多异氰酸酯混合，搅拌升温至100℃，反应4h，然后降温至35℃；多异氰酸酯选则为1,12-十二烷二异氰酸酯，多异氰酸酯的物质的量为羟基封端聚硅氧烷的1.8倍。
步骤4，将步骤3制得的产物与封端剂进行反应，得到封闭型的羟基封端聚硅氧烷改性聚氨酯。封端剂选则为甲乙酮肟，封端剂的物质的量为羟基封端聚硅氧烷的二分之一。
实施例3
一种羟基封端聚硅氧烷修饰对聚氨酯进行改性的方法，包括如下步骤：
步骤1，将大分子多元醇和羟基封端聚硅氧烷投入反应釜内，在130℃下真空脱水1.5h，然后降温至28℃，制得聚氨酯预聚体；
大分子多元醇选则为聚己内脂二醇，羟基封端硅氧烷选则为羟基封端的甲基苯基硅油。大分子多元醇和羟基封端聚硅氧烷的质量之比为15：1。
步骤2，向聚氨酯预聚体中加入催化剂，真空条件下混合均匀，催化剂的加入量为所述聚氨酯预聚体质量0.2％；催化剂为n,n-二甲基苄胺，双酚a二缩水甘油醚和丙酮的混合物，三者的质量之比为1:5:10。
步骤3，将混有催化剂的聚氨酯预聚体与多异氰酸酯混合，搅拌升温至85℃，反应3.5h，然后降温至30℃；多异氰酸酯选则为2,2,4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的混合物。多异氰酸酯的物质的量为羟基封端聚硅氧烷的1.4倍。
步骤4，将步骤3制得的产物与封端剂进行反应，得到封闭型的羟基封端聚硅氧烷改性聚氨酯。封端剂选则为亚硫酸氢钠，封端剂的物质的量为羟基封端聚硅氧烷的20％。
实施例4
一种羟基封端聚硅氧烷修饰对聚氨酯进行改性的方法，包括如下步骤：
步骤1，将大分子多元醇和羟基封端聚硅氧烷投入反应釜内，在140℃下真空脱水2.5h，然后降温至30℃，制得聚氨酯预聚体；
大分子多元醇选则为聚丙二醇、聚丙三醇和聚己内脂二醇的混合物，羟基封端硅氧烷选自羟基封端的甲基苯基硅油和羟基封端的二甲基硅油的混合物。大分子多元醇和羟基封端聚硅氧烷的质量之比为25：1。
步骤2，向所述聚氨酯预聚体中加入催化剂，真空条件下混合均匀，催化剂的加入量为所述聚氨酯预聚体质量0.4％；催化剂为n,n-二甲基苄胺，双酚a二缩水甘油醚和丙酮的混合物，三者之间的质量之比为1:20:25。
步骤3，将混有催化剂的聚氨酯预聚体与多异氰酸酯混合，搅拌升温至95℃，反应4h，然后降温至32℃；多异氰酸酯选则为异佛尔酮二异氰酸酯。多异氰酸酯的物质的量为羟基封端聚硅氧烷的1.6倍。
步骤4，将步骤3制得的产物与封端剂进行反应，得到封闭型的羟基封端聚硅氧烷改性聚氨酯。封端剂选则为己内酰胺。封端剂的物质的量为羟基封端聚硅氧烷的45％。
实施例5
一种羟基封端聚硅氧烷修饰对聚氨酯进行改性的方法，包括如下步骤：
步骤1，将大分子多元醇和羟基封端聚硅氧烷投入反应釜内，在135℃下真空脱水2h，然后降温至30℃，制得聚氨酯预聚体；大分子多元醇选则为聚氧化丙烯二醇和聚己内脂二醇的混合物。羟基封端硅氧烷选则为羟基封端的二甲基硅油。大分子多元醇和羟基封端聚硅氧烷的质量之比为20：1。
步骤2，向聚氨酯预聚体中加入催化剂，真空条件下混合均匀，催化剂的加入量为聚氨酯预聚体质量0.3％；催化剂为n,n-二甲基苄胺，双酚a二缩水甘油醚和丙酮的混合物，三者的质量之比为1:15:15。
步骤3，将混有催化剂的聚氨酯预聚体与多异氰酸酯混合，搅拌升温至90℃，反应3.5h，然后降温至35℃；多异氰酸酯选则为2,2,4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯。多异氰酸酯的物质的量为羟基封端聚硅氧烷的1.5倍。
步骤4，将步骤3制得的产物与封端剂进行反应，得到封闭型的羟基封端聚硅氧烷改性聚氨酯。封端剂选则为β-丙内酯，封端剂的物质的量为羟基封端聚硅氧烷的30％。
对实施例1-5所制得的羟基封端聚硅氧烷改性聚氨酯和改性前的聚氨酯分别进行老化试验测试，通过对比检测结果发现，实施例1-5中获得的羟基封端聚硅氧烷改性聚氨酯耐老化性能显著优于改性前的对应聚氨酯。
本说明书中部分实施例采用并列或递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。