基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚及其合成方法与流程

文档序号:23156080发布日期:2020-12-04 13:51阅读:1128来源:国知局

本发明涉及基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚及其合成方法,属于高分子材料领域。



背景技术:

硅烷改性聚醚密封胶(ms密封胶)的分子结构中不含氨基甲酸酯、游离异氰酸酯和有机溶剂,并且通过硅氧烷的水解-脱水缩合进行化学交联,因此兼具聚氨酯密封胶和硅酮密封胶的优点,即力学性能、施工性、粘接性优异,却没有硅酮胶硅油渗出污染基材、聚氨酯密封胶耐候性差得特性。因此,ms密封胶是当今新型弹性密封材料的发展趋势。

ms密封胶的技术难点在于硅烷封端聚醚。日本钟渊化学首创的合成路线,即通用型聚醚多元醇与烯丙基氯在碱催化剂存在下进行威廉姆森反应,得到烯丙基封端聚醚,然后用pt或氯铂酸作催化剂,与二甲氧基甲基硅烷反应封端得到硅烷封端聚醚。该路线已实现产业化,并有知识产权保护。瑞士瓦克和美国陶氏化学各自也具有独特的技术路线和商业化产品。受制于知识产权保护及先发产业化优势,国内尚无真正意义上商业化的硅烷封端聚醚,国内密封胶厂商通常采用上述三家原料生产ms密封胶。

由此可见,突破现有合成路线是促进国内发展ms密封胶的关键。本发明用聚醚胺与丙烯酰氧基硅烷通过迈克尔加成反应,在温和的反应条件下成功合成出硅烷封端聚醚。利用该聚醚可制备出综合性能优异的ms密封胶。



技术实现要素:

本为解决上述问题,本发明提供基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚及其合成方法。

本发明涉及的基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚的合成包含以下摩尔当量的配方:

聚醚胺1.00当量份;

丙烯酰氧基硅烷4.00~6.00当量份。

优选地,所述基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚,丙烯酰氧基硅烷具有吸电共轭双键,与聚醚胺反应原理如下:

优选地,所述基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚的合成中,聚醚胺数均分子量400~6000g/mol,官能度2.0~3.0,胺值0.40~7.00meq/g。

优选地,所述基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚的合成中,丙烯酰氧基硅烷为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(cas号:2530-85-0)、2-丙烯酸3-(二乙氧基甲基甲硅烷基)丙基酯(cas号:13732-00-8)、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂(cas号:4369-14-6)、丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷(cas号:21134-38-3)、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷(cas号:21142-29-0)、(丙烯酸氧基甲基)二甲基甲氧基硅烷(cas号:130771-16-3)、1-甲基-2-(三甲氧基硅烷基)乙基甲基丙烯酸酯(cas号:51749-70-3)、甲基丙烯酸丙氧基三乙酰氧基硅烷(cas号:51772-85-1)、2-羟基-3-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙氧基]甲基丙烯酸丙酯(cas号:59214-63-0)、2-羟基-3-[3-(三甲氧基硅烷基)丙氧基]丙基丙烯酸酯(cas号:93858-44-7)、甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷(cas号:5577-72-0)、甲基丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷(cas号:54586-78-6)、三(甲氧基乙氧基)丙基酰氧基硅烷(cas号:57069-48-4)、3-[三(1-甲基乙氧基)硅基]丙基甲基丙烯酸酯(cas号:80750-05-6)、(三乙氧基甲硅烷基)-2-丙烯酸甲酯(cas号:78884-71-6)、(2-乙酰氧乙基)三甲氧基硅烷(cas号:66280-77-1)、2-propenoicacid,2-methyl-,6-(trimethoxysilyl)hexylester(cas号:132251-59-3)、2-propenoicacid-3-(tributoxysilyl)propylester(cas号:66469-83-8)、2-propenoicacid-2-[tris(1-methylethoxy)silyl]ethylester(cas号:189194-82-9)、2-propenoicacid-2-methyl-4-(trimethoxysilyl)butylester(cas号:129721-34-2)、3-[bis(2-methoxyethoxy)methylsilyl]propylmethacrylate(cas号:93804-26-3)、2-(trimethoxy)silylpropylmetacrylate(cas号:72537-60-1)、中的一种或多种混合物,优选3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(cas号:2530-85-0)。

优选地,所述基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚的合成过程如下:按设定配比往反应釜中投入聚醚胺,升温至100~120℃,抽真空至不大于-0.095mpa,机械搅拌1~3小时以除痕量水分,降温至25~60℃并持续通入氮气,投入丙烯酰氧基硅烷,机械搅拌3~6小时,投入稀释剂调节粘度,继续机械搅拌12~36小时,升温减压除稀释剂,计量出料、密封包装,得硅烷改性聚醚。

优选地,所述基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚的合成过程中,投入稀释剂为非必要步骤,当需要投入稀释剂时,稀释剂为四氢呋喃(thf)、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、n,n-二甲基乙酰胺(dmac)、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、石油醚的一种或多种混合物。

本发明的基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚的有益效果:采用氨基与吸电共轭双键经迈克尔加成反应,在末端接枝硅氧烷,反应条件温和,工艺简单、能源消耗低;(2)硅烷改性聚醚可用于制备ms密封胶,通过硅氧烷的水解与交联,实现湿气条件下的快速固化。

具体实施实例

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明实施例及对比例中实验所用的原料如下,但是不限于以下原料,本发明只是以下原料为具体例子来进一步具体说明本申请中所述基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚的效果:

聚醚胺:jeffamined-400,官能度2.0,数均分子量430g/mol,胺值4.10~4.70meq/g;jeffamined-2000,官能度2.0,数均分子量2000g/mol,胺值0.98~1.05meq/g;jeffamined-4000,官能度2.0,数均分子量4000g/mol,胺值0.44~0.52meq/g;jeffaminet-403,官能度3.0,数均分子量440g/mol,胺值6.10~6.60meq/g;jeffaminet-5000,官能度3.0,数均分子量5000g/mol,胺值0.50~0.54meq/g;亨斯迈。

丙烯酰氧基硅烷:3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷,cg-571,南京辰工。

稀释剂:thf,济南仁源化工有限公司。

乙烯基三甲氧基硅烷:jh-v171,湖北津乐达化工。

交联型硅烷偶联剂:甲基三甲氧基硅烷,cg-8030,南京辰工。

本发明设置实施例1~7及对比例1~3,按照高、低分子量搭配方式设计配方。

实施例和对比例按照相同方法合成,获得基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚,其合成方法如下:按设定配比往反应釜中投入聚醚胺,升温至110℃,抽真空至-0.100mpa,机械搅拌1小时以除痕量水分,降温至35℃,持续通入氮气,投入丙烯酰氧基硅烷cg-571或乙烯基三甲氧基硅烷jh-v171,机械搅拌3小时,投入稀释剂thf调节粘度,继续机械搅拌24小时,升温至60℃,减压除thf,计量出料、密封包装,得硅烷改性聚醚。

实施例1~7及对比例1~3的基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚配方和性能如表1所示

将上述产物与0.1当量(相对于聚醚胺)交联型硅烷偶联剂cg-8030共混30分钟,铺膜制样,参考gb/t13477.5-2002规定的a法进行测试表干时间,gb/t14683-2017规定表干时间≤24小时,以检验硅烷是否对聚醚胺成功封端。

实施例1~7和对比例1~3性能如表2所示

表2实施例1~7表明,无论聚醚胺如何搭配,最终产物均能实现快速表干,说明该合成路线能成功实现聚醚胺的硅烷封端。相比之下,采用无吸电共轭结构的硅烷偶联剂,其产物不能固化,表明聚醚胺未能实现硅烷偶联剂的封端。

以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明。本发明可以有各种合适的更改和变化。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。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1