一种丙烯酸酯改性有机硅聚合物及其制备方法与流程

1.本发明涉及有机硅领域，尤其涉及一种丙烯酸酯改性有机硅聚合物及其制备方法。


背景技术：

2.有机硅涂层具有许多独特的性能，如耐候、耐老化、耐臭氧、憎水、难燃等，这些优异性能为其他的有机高分子涂层所不能比拟和替代。因此，有机硅涂层在航空航天、电子电气、化工纺织、医疗卫生、机械建筑等领域均已得到了广泛的应用。
3.然而，有机硅材料的表面能相对较低，对基材的附着力较差。导致有机硅材料在某些领域的应用受到限制。因此，将丙烯酸酯进入到有机硅聚合物中，可以有效提高其附着力。目前，丙烯酸酯改性有机硅材料主要采用共混法或者自由基接枝法。聚丙烯酸酯的极性较高，有机硅的极性较低，共混法导致两者出现严重的相分离。自由基接枝法效率较低，共混物中其实最主要的是有机硅聚合物和丙烯酸酯聚合物。接枝得到的聚合物相对较少。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种丙烯酸酯改性有机硅聚合物及其制备方法，其采用碘转移聚合物反应工艺，能有效地合成嵌段共聚物和接枝聚合物，且反应条件相对温和。
5.本发明提供的丙烯酸酯改性有机硅聚合物，由以下质量份数的原料制成：
6.端羟基有机硅聚合物100份；
7.丙烯酸酯50份；
8.第一硅烷偶联剂1份；
9.第二硅烷偶联剂2份；
10.引发剂1份；
11.碘化合物2份。
12.可选的，所述端羟基有机硅聚合物端羟基硅油或羟基有机硅生胶。
13.可选的，所述丙烯酸酯为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异辛酯中的一种或几种。
14.可选的，所述第一硅烷偶联剂中含有一个och3或一个oc2h5。
15.可选的，所述第二硅烷偶联剂的结构式为：
[0016][0017]
其中：p为1～10的自然数，t为och3或oc2h5。
[0018]
可选的，所述引发剂为过氧化物引发剂、硫酸铵、十羰基二锰中的一种。
[0019]
可选的，所述碘化合物结构式为c
nf2n+1
i。
[0020]
可选的，所述丙烯酸酯改性有机硅聚合物的结构式为：
[0021][0022]
其中：
[0023]
a为100～100000的自然数；
[0024]
b为1～20的自然数；
[0025]
d为1～1000的自然数；
[0026]
w为硅烷偶联剂与羟基反应后的衍生基团；
[0027]
x为(ch2)n，其中，n为1～10的自然数；
[0028]
y为c
mf2m
，其中m为1～10的自然数；
[0029]
z为丙烯酸酯聚合后的链节。
[0030]
本发明提供的丙烯酸酯改性有机硅聚合物的制备方法，其包括如下步骤：
[0031]
将端羟基有机硅聚合物、第一硅烷偶联剂、第二硅烷偶联剂加入至反应釜中，搅拌并快速升温，恒温下进行脱醇反应；
[0032]
脱醇反应结束后，加入丙烯酸酯、引发剂和碘化合物，在密封条件下进行碘转移聚合反应，反应结束后获得所述烯酸酯改性有机硅聚合物。
[0033]
碘转移聚合是一种可控自由基聚合方式，利用碘化物作为链转移剂，实现聚合物分子量与理论值的一致性，从而实现嵌段聚合物、星火聚合物和接枝聚合物的合成。在该种方法中，需要加入传统的自由基引发剂，如bpo、aibn等。碘转移自由基聚合具有很多优势：有着与传统自由基相近的实验条件，聚合物额体系是均相的；链转移剂合成相对简单，聚合速率快。
[0034]
本发明采用碘转移聚合物反应工艺合成丙烯酸酯改性有机硅聚合物，其能够有效地合成嵌段共聚物和接枝聚合物，且反应条件相对温和。
具体实施方式
[0035]
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通
技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]
实施例1
[0037]
称取：端羟基硅油100g，乙烯基甲基二甲氧基硅烷1g，甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基硅烷4g，丙烯酸酯丁酯50g，过氧化苯甲酰1g，c6f
13
i为2g。
[0038]
将羟基硅油、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基硅烷加入到反应釜中,搅拌并快速升温，恒温进行脱醇反应后，加入丙烯酸酯、过氧化苯甲酰和c6f
13
i，在密闭条件下进行碘转移聚合反应，得到产物丙烯酸酯改性有机硅聚合物。
[0039]
将本实施例制备的产物和高含氢硅油按照1:0.3的比例混合后，加入50ppm铂金催化剂后，涂布在钢板上，在150℃烘箱中烘烤1min，得到有机硅涂层，该有机硅涂层的附着力为0级。
[0040]
实施例2
[0041]
称取：端羟基硅油100g，三甲基甲氧基硅烷1g，甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基硅烷4g，丙烯酸酯丁酯50g，过氧化苯甲酰1g，c6f
13
i为2g。
[0042]
将羟基硅油、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基硅烷加入到反应釜中,搅拌并快速升温，恒温进行脱醇反应后，加入丙烯酸酯、过氧化苯甲酰和c6f
13
i，在密闭条件下进行碘转移聚合反应，得到产物丙烯酸酯改性有机硅聚合物。
[0043]
将本实施例制备的产物可用作聚丙烯酸酯和有机硅聚合物的增容剂，得到的共混物没有相分离。
[0044]
实施例3
[0045]
称取：羟基有机硅生胶(107胶)100g，乙烯基甲基二甲氧基硅烷1g，甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基硅烷4g，丙烯酸酯丁酯50g，过氧化苯甲酰1g，c6f
13
i为2g。
[0046]
将羟基有机硅生胶、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基硅烷加入到反应釜中,搅拌并快速升温，恒温进行脱醇反应后，加入丙烯酸酯、过氧化苯甲酰和c6f
13
i，在密闭条件下进行碘转移聚合反应，得到产物丙烯酸酯改性有机硅聚合物。
[0047]
碘转移聚合是一种可控自由基聚合方式，利用碘化物作为链转移剂，实现聚合物分子量与理论值的一致性，从而实现嵌段聚合物、星火聚合物和接枝聚合物的合成。在该种方法中，需要加入传统的自由基引发剂，如bpo、aibn等。碘转移自由基聚合具有很多优势：有着与传统自由基相近的实验条件，聚合物额体系是均相的；链转移剂合成相对简单，聚合速率快。
[0048]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。