CN109266201B - 一种有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料及其制备方法 - Google Patents
一种有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109266201B CN109266201B CN201811125646.7A CN201811125646A CN109266201B CN 109266201 B CN109266201 B CN 109266201B CN 201811125646 A CN201811125646 A CN 201811125646A CN 109266201 B CN109266201 B CN 109266201B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- modified
- polyether polyol
- reaction
- glycidyl ether
- allyl glycidyl
- 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.)
- Active
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 title claims abstract description 32
- 239000003973 paint Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 title description 9
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 60
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 59
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 48
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 47
- STMDPCBYJCIZOD-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-dinitroanilino)-4-methylpentanoic acid Chemical compound CC(C)CC(C(O)=O)NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O STMDPCBYJCIZOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 claims abstract description 13
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 48
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 30
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 14
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 claims description 12
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- SWGZAKPJNWCPRY-UHFFFAOYSA-N methyl-bis(trimethylsilyloxy)silicon Chemical group C[Si](C)(C)O[Si](C)O[Si](C)(C)C SWGZAKPJNWCPRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Natural products CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000007171 acid catalysis Methods 0.000 claims description 4
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 4
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- CDMDQYCEEKCBGR-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatocyclohexane Chemical compound O=C=NC1CCC(N=C=O)CC1 CDMDQYCEEKCBGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SBJCUZQNHOLYMD-UHFFFAOYSA-N 1,5-Naphthalene diisocyanate Chemical compound C1=CC=C2C(N=C=O)=CC=CC2=C1N=C=O SBJCUZQNHOLYMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 claims description 2
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 claims description 2
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims 3
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims 2
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 22
- 150000002009 diols Chemical group 0.000 abstract description 8
- CWNOEVURTVLUNV-UHFFFAOYSA-N 2-(propoxymethyl)oxirane Chemical compound CCCOCC1CO1 CWNOEVURTVLUNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 abstract 1
- 239000011527 polyurethane coating Substances 0.000 description 14
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- -1 polytetrafluoroethylene, siloxane Polymers 0.000 description 5
- 230000003075 superhydrophobic effect Effects 0.000 description 5
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MWYMHZINPCTWSB-UHFFFAOYSA-N dimethylsilyloxy-dimethyl-trimethylsilyloxysilane Chemical class C[SiH](C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C MWYMHZINPCTWSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- QCDFRRQWKKLIKV-UHFFFAOYSA-M chloroplatinum Chemical compound [Pt]Cl QCDFRRQWKKLIKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
- C09D175/08—Polyurethanes from polyethers
-
- 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
- C08G18/50—Polyethers having heteroatoms other than oxygen
- C08G18/5096—Polyethers having heteroatoms other than oxygen containing silicon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Polyethers (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
本发明公开了一种有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料及其制备方法，属于聚氨酯涂料技术领域。本发明的自清洁聚氨酯油性涂料是由改性聚醚多元醇和异氰酸酯反应得到，改性聚醚多元醇为有机硅氧烷支链化的聚醚多元醇，聚醚多元醇的起始剂包括烯丙基缩水甘油醚，有机硅氧烷与烯丙基缩水甘油醚链段连接。在本发明的有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料中，有机硅氧烷以双键加成的方式引入到聚醚二元醇结构中，使涂层表面具备自清洁的性能，并且所得到的涂料稳定性好，附着力强。
Description
技术领域
本发明属于聚氨酯涂料技术领域，更具体地说，涉及一种有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料及其制备方法。
背景技术
超疏水涂层是由涂层表面化学组成和表面结构协同作用完成的，表面可以是低表面能的聚四氟乙烯、硅氧烷等等来构造，或引入表面粗糙度高的类空气枕结构，增加其比表面积，其吸附一层空气薄膜在粗糙表面，达到疏水的目的。根据二元协同理论，可以采用溶胶-凝胶法、气相沉积法、模板法、电化学法、离子溅射法来构造粗糙表面结构，然后再接枝低表面能物质，制备超疏水涂层。目前，超疏水涂层大都采用了高价含氟低表面能材料，条件较为苛刻，因此实用性受到很大限制。在不借助含氟材料的情况下，现有常规聚醚做不到超疏水。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的之一在于提供一种采用有机硅氧烷支链化的聚醚二元醇制备得到的自清洁聚氨酯油性涂料，本发明的目的之二在于提供该自清洁聚氨酯油性涂料的制备方法。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料，由改性聚醚多元醇和异氰酸酯反应得到，所述改性聚醚多元醇为有机硅氧烷支链化的聚醚多元醇，所述聚醚多元醇的结构中包含烯丙基缩水甘油醚链段，有机硅氧烷与烯丙基缩水甘油醚链段连接。
所述有机硅氧烷为七甲基三硅氧烷。
所述异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或1,5-萘二异氰酸酯中的一种或两种以上。
所述改性聚醚多元醇的分子量为1000～3000g/mol。
所述改性聚醚多元醇和异氰酸酯的摩尔比为1：(2～4)。
一种上述有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料的制备方法，采用以下两种方法之一进行制备：
方法1，将烯丙基缩水甘油醚与有机硅氧烷进行加成反应，得到改性烯丙基缩水甘油醚；将该改性烯丙基缩水甘油醚、环氧丙烷和多元醇进行聚合反应，得到改性聚醚多元醇；将改性聚醚多元醇和异氰酸酯通过溶液法聚合，即得到有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料；
方法2，将烯丙基缩水甘油醚、环氧丙烷和多元醇进行聚合反应，得到聚醚多元醇；将有机硅氧烷与该聚醚多元醇进行加成反应，得到改性聚醚多元醇；将改性聚醚多元醇和异氰酸酯通过溶液法聚合，即得到有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料。
所述多元醇为乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇中的一种或两种以上。
所述有机硅氧烷和烯丙基缩水甘油醚的摩尔比为1：(0.8～1.5)，所述烯丙基缩水甘油醚与多元醇的摩尔比为(1～3)：1。
所述聚合反应的条件为氢氧化钾催化、氮气保护、100～130℃反应4～6h；所述加成反应的条件为氯铂酸催化、氮气保护、60～90℃反应5～7h；所述溶液法聚合的反应条件为氮气保护、70～90℃条件下反应2～4h。
所述氢氧化钾的添加量为物料总质量的0.1～0.5％；所述氯铂酸以溶液的形式添加，溶剂为甲苯、二甲苯、异丙醇、乙酸乙酯或乙酸丁酯，氯铂酸在溶液中的浓度为3～50ppm，氯铂酸溶液的添加量为物料总质量的30～90％。
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明采用伞形有机硅氧烷改性聚醚单体，然后合成得到伞形有机硅氧烷改性的聚醚，与异氰酸酯反应得到聚氨酯超疏水涂料。在本发明的有机硅改性聚醚多元醇中，有机硅氧烷以双键加成的方式引入到聚醚多元醇结构中，其独特的伞形结构能够更好的伸展，硅氧烷低的表面能，在涂层中会迁移到涂层表面，使以该改性聚醚多元醇制备得到的聚氨酯涂层表面具备自清洁的性能，并且所得到的涂料稳定性好，附着力强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
本实施例的有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将烯丙基缩水甘油醚与七甲基三硅氧烷(摩尔比为1：1)进行加成反应，以氯铂酸为催化剂，在反应温度80℃、氮气保护下反应6小时，得到改性烯丙基缩水甘油醚。氯铂酸以溶液的形式添加，溶剂为甲苯，氯铂酸在溶液中的浓度为20ppm，氯铂酸溶液的添加量为物料总质量的50％，反应的同时进行冷凝回流，反应结束后蒸馏去除溶剂。
步骤2，将环氧丙烷和二乙二醇加入到步骤1所得改性烯丙基缩水甘油醚中，烯丙基缩水甘油醚与多元醇的摩尔比为2：1，在反应釜中进行聚合反应，以氢氧化钾为催化剂，添加量为物料总质量的0.25％，控制釜内压力≤0.4MPa，于110℃下反应5小时，得到分子量为1500～2000g/mol改性聚醚二元醇。
步骤3，将改性聚醚二元醇和甲苯二异氰酸酯通过溶液法聚合，改性聚醚多元醇和异氰酸酯的摩尔比为1：2，反应条件为氮气保护、80℃反应3h，得到有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料。
对原料七甲基三硅氧烷进行1H-NMR测试，所得结果为：4.67处是Si-H的化学位移，0.14处是与Si相连的2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#甲基氢的峰。七甲基三硅氧烷的化学式如下：
对步骤1所得的环氧改性七甲基三硅氧烷(即改性烯丙基缩水甘油醚)进行1H-NMR测试，所得结果为：环氧基团上的1#位和2#位分别位于2.58，2.76处，与之相连的3#亚甲基氢位于3.45，3.67处，醚键另一端4#亚甲基氢位于3.12，3.38处，与之相连的5#叔碳氢位于1.60处，该碳原子上的6#甲基氢位于0.45处，与之相连的Si上的10#甲基氢位于0.18处，硅氧烷上其余的与Si相连的7#、8#、9#、11#、12#、13#甲基氢位于0.08处。环氧改性七甲基三硅氧烷的结构式如下：
将所得自清洁油性涂料均匀涂在PVC表面，自然表干后得到聚氨酯涂层，对该聚氨酯涂层进行接触角、附着力的测试。采用GB/T 30693-2014测定接触角，采用GB 1720-89(79)测定附着力。所得结果为接触角112°，附着力4MPa。
实施例2
本实施例的有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将1mol烯丙基缩水甘油醚、11mol环氧丙烷和1mol乙二醇进行聚合反应，反应条件为氢氧化钾催化(添加量为物料总质量的0.1％)、氮气保护、100℃反应6h，得到聚醚二元醇。
步骤2，将1mol七甲基三硅氧烷与步骤1得到的聚醚二元醇进行加成反应，反应条件为氯铂酸催化、氮气保护、90℃反应5h，氯铂酸以溶液的形式添加，溶剂为二甲苯，氯铂酸在溶液中的浓度为50ppm，氯铂酸溶液的添加量为物料总质量的30％，反应的同时进行冷凝回流，反应结束后蒸馏去除溶剂，得到分子量为1000～1500g/mol的改性聚醚二元醇，其结构式为：
步骤3，将1mol改性聚醚二元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯通过溶液法聚合，改性聚醚多元醇和异氰酸酯的摩尔比为1：2.5，在氮气保护、70℃条件下反应4h，得到有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料。
将所得自清洁油性涂料均匀涂在PVC表面，自然表干后得到聚氨酯涂层，对该聚氨酯涂层进行接触角、附着力的测试，采用的测试方法与实施例1相同。所得结果为接触角120°，附着力5MPa。
实施例3
本实施例的有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将烯丙基缩水甘油醚与七甲基三硅氧烷(摩尔比为0.8：1)进行加成反应，以氯铂酸为催化剂，在反应温度60℃、氮气保护下反应7小时，得到改性烯丙基缩水甘油醚。氯铂酸以溶液的形式添加，溶剂为异丙醇，氯铂酸在溶液中的浓度为3ppm，氯铂酸溶液的添加量为物料总质量的90％，反应的同时进行冷凝回流，反应结束后蒸馏去除溶剂。
步骤2，将环氧丙烷和二丙二醇加入到步骤1所得改性烯丙基缩水甘油醚中，烯丙基缩水甘油醚与多元醇的摩尔比为1：1，在反应釜中进行聚合反应，以氢氧化钾为催化剂，添加量为物料总质量的0.2％，控制釜内压力≤0.4MPa，于130℃下反应4小时，得到分子量为1500～2000g/mol改性聚醚二元醇。
步骤3，将改性聚醚二元醇和甲苯二异氰酸酯通过溶液法聚合，改性聚醚多元醇和异氰酸酯的摩尔比为1：4，反应条件为氮气保护、90℃反应2h，得到有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料。
将所得自清洁油性涂料均匀涂在PVC表面，自然表干后得到聚氨酯涂层，对该聚氨酯涂层进行接触角、附着力的测试，采用的测试方法与实施例1相同。所得结果为接触角119°，附着力5MPa。
实施例4
本实施例的有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将1mol烯丙基缩水甘油醚、11mol环氧丙烷和0.5mol丙二醇进行聚合反应，反应条件为氢氧化钾催化(添加量为物料总质量的0.5％)、氮气保护、130℃反应4h，得到聚醚二元醇。
步骤2，将1mol七甲基三硅氧烷与步骤1得到的聚醚二元醇进行加成反应，反应条件为氯铂酸催化、氮气保护、80℃反应6h，氯铂酸以溶液的形式添加，溶剂为乙酸乙酯，氯铂酸在溶液中的浓度为40ppm，氯铂酸溶液的添加量为物料总质量的40％，反应的同时进行冷凝回流，反应结束后蒸馏去除溶剂，得到分子量为2000～2500g/mol的改性聚醚二元醇。
步骤3，将1mol改性聚醚二元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯通过溶液法聚合，改性聚醚多元醇和异氰酸酯的摩尔比为1：3.5，在氮气保护、85℃条件下反应2h，得到有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料。
将所得自清洁油性涂料均匀涂在PVC表面，自然表干后得到聚氨酯涂层，对该聚氨酯涂层进行接触角、附着力的测试，采用的测试方法与实施例1相同。所得结果为接触角117°，附着力6MPa。
实施例5
本实施例的有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将烯丙基缩水甘油醚与七甲基三硅氧烷(摩尔比为1.5：1)进行加成反应，以氯铂酸为催化剂，在反应温度70℃、氮气保护下反应6小时，得到改性烯丙基缩水甘油醚。氯铂酸以溶液的形式添加，溶剂为二甲苯，氯铂酸在溶液中的浓度为30ppm，氯铂酸溶液的添加量为物料总质量的60％，反应的同时进行冷凝回流，反应结束后蒸馏去除溶剂。
步骤2，将环氧丙烷和二乙二醇加入到步骤1所得改性烯丙基缩水甘油醚中，烯丙基缩水甘油醚与多元醇的摩尔比为3：1，在反应釜中进行聚合反应，以氢氧化钾为催化剂，添加量为物料总质量的0.3％，控制釜内压力≤0.4MPa，于120℃下反应5小时，得到分子量为1500～2000g/mol改性聚醚二元醇。
步骤3，将改性聚醚二元醇和甲苯二异氰酸酯通过溶液法聚合，改性聚醚多元醇和异氰酸酯的摩尔比为1：3，反应条件为氮气保护、80℃反应3h，得到有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料。
将所得自清洁油性涂料均匀涂在PVC表面，自然表干后得到聚氨酯涂层，对该聚氨酯涂层进行接触角、附着力的测试，采用的测试方法与实施例1相同。所得结果为接触角116°，附着力4MPa。
实施例6
本实施例的有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将烯丙基缩水甘油醚与七甲基三硅氧烷(摩尔比为1.1：1)进行加成反应，以氯铂酸为催化剂，在反应温度75℃、氮气保护下反应7小时，得到改性烯丙基缩水甘油醚。氯铂酸以溶液的形式添加，溶剂为乙酸丁酯，氯铂酸在溶液中的浓度为10ppm，氯铂酸溶液的添加量为物料总质量的80％，反应的同时进行冷凝回流，反应结束后蒸馏去除溶剂。
步骤2，将环氧丙烷和乙二醇加入到步骤1所得改性烯丙基缩水甘油醚中，烯丙基缩水甘油醚与多元醇的摩尔比为1.5：1，在反应釜中进行聚合反应，以氢氧化钾为催化剂，添加量为物料总质量的0.4％，控制釜内压力≤0.4MPa，于120℃下反应4小时，得到分子量为2500～3000g/mol改性聚醚二元醇。
步骤3，将改性聚醚二元醇和甲苯二异氰酸酯通过溶液法聚合，改性聚醚多元醇和异氰酸酯的摩尔比为1：3，反应条件为氮气保护、80℃反应3h，得到有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料。
将所得自清洁油性涂料均匀涂在PVC表面，自然表干后得到聚氨酯涂层，对该聚氨酯涂层进行接触角、附着力的测试，采用的测试方法与实施例1相同。所得结果为接触角117°，附着力4MPa。
Claims (9)
1.一种有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料，其特征在于，由改性聚醚多元醇和异氰酸酯反应得到，所述改性聚醚多元醇为有机硅氧烷支链化的聚醚多元醇，所述聚醚多元醇的结构中包含烯丙基缩水甘油醚链段，有机硅氧烷与烯丙基缩水甘油醚链段连接，所述有机硅氧烷为七甲基三硅氧烷。
2.根据权利要求1所述的有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料，其特征在于，所述异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或1,5-萘二异氰酸酯中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料，其特征在于，所述改性聚醚多元醇的分子量为1000~3000 g/mol。
4.根据权利要求1所述的有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料，其特征在于，所述改性聚醚多元醇和异氰酸酯的摩尔比为1：（2~4）。
5.一种如权利要求1~4中任一项所述的有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料的制备方法，其特征在于，采用以下两种方法之一进行制备：
方法1，将烯丙基缩水甘油醚与有机硅氧烷进行加成反应，得到改性烯丙基缩水甘油醚；将该改性烯丙基缩水甘油醚、环氧丙烷和多元醇进行聚合反应，得到改性聚醚多元醇；将改性聚醚多元醇和异氰酸酯通过溶液法聚合，即得到有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料；
方法2，将烯丙基缩水甘油醚、环氧丙烷和多元醇进行聚合反应，得到聚醚多元醇；将有机硅氧烷与该聚醚多元醇进行加成反应，得到改性聚醚多元醇；将改性聚醚多元醇和异氰酸酯通过溶液法聚合，即得到有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述多元醇为乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇中的一种或两种以上。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述有机硅氧烷和烯丙基缩水甘油醚的摩尔比为1：（0.8~1.5），所述烯丙基缩水甘油醚与多元醇的摩尔比为（1~3）：1。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的条件为氢氧化钾催化、氮气保护、100~130℃反应4~6 h；所述加成反应的条件为氯铂酸催化、氮气保护、60~90℃反应5~7 h；所述溶液法聚合的反应条件为氮气保护、70~90℃条件下反应2~4 h。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钾的添加量为物料总质量的0.1~0.5%；所述氯铂酸以溶液的形式添加，溶剂为甲苯、二甲苯、异丙醇、乙酸乙酯或乙酸丁酯，氯铂酸在氯铂酸溶液中的浓度为3~50ppm，氯铂酸溶液的添加量为物料总质量的30~90%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811125646.7A CN109266201B (zh) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | 一种有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811125646.7A CN109266201B (zh) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | 一种有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109266201A CN109266201A (zh) | 2019-01-25 |
| CN109266201B true CN109266201B (zh) | 2020-10-20 |
Family
ID=65198288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811125646.7A Active CN109266201B (zh) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | 一种有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109266201B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117264596B (zh) * | 2023-10-10 | 2024-05-10 | 佛山市极威新材料有限公司 | 一种耐水性好的蜂窝胶及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102343235A (zh) * | 2011-04-25 | 2012-02-08 | 烟台大学 | 双子型有机硅表面活性剂及其制备方法和用途 |
| CN102597065A (zh) * | 2009-11-09 | 2012-07-18 | 道康宁公司 | 成簇官能聚有机硅氧烷的制备工艺及其使用方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102863890B (zh) * | 2012-09-29 | 2015-04-08 | 广州有色金属研究院 | 一种透明聚氨酯涂料及其制备方法 |
| US20150038039A1 (en) * | 2013-08-01 | 2015-02-05 | Iteq Corporation | Organic-inorganic hybrid material film and method for manufacturing the same |
| CN108409971A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-08-17 | 江西三越新材料有限公司 | 一种有机硅改性聚醚多元醇的制备方法 |
-
2018
- 2018-09-26 CN CN201811125646.7A patent/CN109266201B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102597065A (zh) * | 2009-11-09 | 2012-07-18 | 道康宁公司 | 成簇官能聚有机硅氧烷的制备工艺及其使用方法 |
| CN102343235A (zh) * | 2011-04-25 | 2012-02-08 | 烟台大学 | 双子型有机硅表面活性剂及其制备方法和用途 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109266201A (zh) | 2019-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109265673B (zh) | 一种有机硅改性聚醚多元醇及其制备方法和应用 | |
| CN104387546B (zh) | 一种苯基有机硅改性聚氨酯树脂及其制备方法和应用 | |
| CN105646828A (zh) | 一种有机氟硅-聚氨酯嵌段共聚物的合成方法 | |
| CN104277713B (zh) | 一种poss交联改性氟硅涂层的制备方法及疏水防冰应用 | |
| CN101717485B (zh) | 一种高韧热塑性含氟聚氨酯弹性体的制备方法 | |
| CN102633977B (zh) | 一种防水透湿涂层胶、制备方法及其应用 | |
| WO2016037403A1 (zh) | 一种氟化poss复合有机硅涂层及制备方法与防覆冰应用 | |
| CN110305296A (zh) | 一种聚硅氧烷改性环氧树脂及其制备方法 | |
| CN106397780B (zh) | 一种功能性环氧树脂固化剂的制备方法 | |
| CN111393657B (zh) | 一种有机硅改性聚氨酯的制备方法 | |
| CN105566606B (zh) | 一种含有硅氧烷基侧链的水性聚氨酯及其制备方法 | |
| CN109266201B (zh) | 一种有机硅改性自清洁聚氨酯油性涂料及其制备方法 | |
| CN107446151A (zh) | 一种氟硅烷改性聚氨酯疏水薄膜及其制备方法 | |
| CN108641593A (zh) | 一种“两步法”润滑性耐久有机硅防覆冰涂层的制备方法 | |
| CN111499877A (zh) | 一种有机硅改性的环氧树脂的制备方法 | |
| CN105968303A (zh) | 一种水性环氧树脂固化剂的制备方法 | |
| CN104151554B (zh) | 一种三端环氧改性硅油合成方法 | |
| CN102924734A (zh) | 一种氟硅树脂、制备方法及其应用 | |
| CN106146820A (zh) | 全氟碘制备单端z型全氟聚醚硅氧烷的方法 | |
| CN106084233B (zh) | 一种含氟聚硅氧烷不粘助剂及其制备方法与应用 | |
| CN113322000B (zh) | 一种有机硅涂料及其制备方法和应用 | |
| CN113278128B (zh) | 一种具有含氟侧链的水性聚氨酯/聚脲及其制备方法 | |
| CN105111877A (zh) | 一种喷雾型表面防污处理组合物 | |
| CN117510780A (zh) | 一种高含氟量超疏水自修复聚硅氧烷及其制备方法 | |
| CN117024745A (zh) | 一种基于巯基-烯光点击反应制备有机硅多元醇的方法 |
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 | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240611 Address after: Room 220, Block C, Unit 3, Building 1, No. 688 Qiushi Road, Jinshanwei Town, Jinshan District, Shanghai, 200000 Patentee after: SHANGHAI BILOR NEW MATERIALS TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: Longpan road Xuanwu District of Nanjing city of Jiangsu Province, No. 159 210037 Patentee before: NANJING FORESTRY University Country or region before: China |