CN103044857A - 环氧树脂硅溶胶、环氧树脂有机-无机纳米杂化材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环氧树脂硅溶胶，其特征在于：其由如下组分制成：环氧树脂，有机硅，硅烷偶联剂，有机溶剂，氨水，其中所述各组分的摩尔比为：环氧树脂1∶有机硅0.1-2∶硅烷偶联剂0.01-2∶有机溶剂0.9-18∶氨水0.001-0.06；本发明还公开了该环氧树脂硅溶胶的制备方法。本发明还公开一种采用所述环氧树脂硅溶胶的环氧树脂有机-无机纳米杂化材料，其特征在于，所述的环氧树脂固化剂为甲基六氢苯酐，甲基四氢苯酐酸，4，4，-二氨基二苯甲烷，4，4，-二氨基二苯砜中的一种或儿种。本发明还公开了该环氧树脂有机-无机纳米杂化材料的制备方法。本发明提供的产品绝缘性能优异，方法稳定高效。
Description
技术领域
本发明涉及电子电气元器件绝缘材料领域，具体涉及一种环氧树脂硅溶胶的制备方法及其应用。
背景技术
环氧树脂是一种应用领域非常广泛的热固性树脂。因其具有突出的粘结性能、介电性能、电器绝缘和耐化学腐蚀性能等，已在涂料，航空航天，电子封装，绝缘材料等领域起到了不可替代的作用。但由于纯的环氧树脂交联密度高，内部出现三维交联网络结构，因而脆性很大，在耐疲劳性、抗冲击韧性，尺寸稳定性，耐热性，电绝缘性，导热性等方面难以满足日益发展的现代材料工业的要求。因此开发更高性能的环氧树脂成为必然的趋势。近年来以无机纳米粒子改性环氧树脂制备有机-无机纳米杂化材料越来越受到材料研究者的关注。
目前，利用刚性纳米粒子来改性环氧树脂制备而成的复合材料具有良好的综合性能和低廉的价格。国内外在超细粒子和纳米粒子改性环氧树脂和制备环氧树脂纳米复合材料方面进行大量的研究工作表明，在一定的填充范围内，复合材料的综合性能得到了提高，但是进一步增加填充量时，粒子分散困难，稳定性变差，粒子沉降分层，层间粘合力变差、材料冲击韧性和柔顺性等力学性能下降、粘度增加导致加工性能下降、同时也会牺牲电绝缘性能和介电性能，主要是因为纳米粒子高的表面能而极易团聚。尽管纳米粒子通过硅烷偶联剂、硬脂酸、有机物等表面改性对其团聚现象和分散性有所缓解，但是很多时候有机物是包覆在纳米粒子小团聚体的表面，其团聚现象不能得到真正的解决。如何彻底改善粒子团聚问题做到纳米粒子单分散，是一个亟待攻关的难题。二氧化硅作为比较常见的改性环氧树脂的填料，目前其与环氧树脂复合分散方式不外乎两种：一是经过表面处理后直接混合；一是原位聚合制备成有机-无机杂化材料或者功能颗粒。传统的二氧化硅/环氧树脂纳米复合材料的制备方法主要有直接共混和溶胶凝胶法。直接共混容易出现纳米二氧化硅团聚和二氧化硅均匀分散难以实现等困难。溶胶凝胶法是利用正硅酸乙酯或金属烷氧化物在酸或碱的催化作用下发生水解，缩合等一系列反应制备三维网络结构的无机氧化物的方法。通过溶胶-凝胶法可以原位生成纳米粒子，真正意义上实现纳米粒子在高分子基体中的单分散，从而制备均一分散的纳米复合材料并实现材料的高性能化。目前，二氧化硅/环氧树脂纳米复合材料应用在绝缘性要求高的场合，环氧树脂还是在N，N-二甲基甲酰胺、丁酮、丙酮、二甲苯等有机溶剂中使用，而现有的硅溶胶主要是水溶胶和醇溶胶。有报道的溶胶凝胶合成方法主要集中在先制备乙醇的二氧化硅溶胶然后与环氧树脂共混制备纳米复合材料(CN200610019710.4)，但是由于环氧树脂在乙醇中溶解性很差而且乙醇的溶胶中有Cl-1和H2O等其他小分子物质的残留，会影响环氧树脂复合材料的绝缘性能和介电性能，在绝缘性要求高的场合是不适合的。另外，CN201010127323.9公开了一种利用树枝状大分子功能化的纳米二氧化硅来改性环氧树脂，但其二氧化硅的用量为环氧树脂重量的0.05-0.5％，由于二氧化硅含量较低，所得到的复合材料的机械性能难以满足现代电子行业的要求。因此如何提高纳米二氧化硅粒子在环氧树脂基体中的分散性以及如何制备高含量的纳米粒子/环氧树脂纳米复合材料是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足，提供一种环氧树脂硅溶胶及其制备方法，采用本方法制备环氧树脂硅溶胶，解决了纳米粒子填充改性环氧树脂过程中粒子分散稳定性差、加工性差等问题；
本发明还提供一种采用环氧树脂硅溶胶制备二氧化硅/环氧树脂纳米复合材料及其制备方法，该材料及其生产过程中的二氧化硅无明显的团聚现象，在高含量下仍然可以在环氧树脂中实现均一稳定的分散，制备过程稳定高效。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：
一种环氧树脂硅溶胶，其由如下组分制成：环氧树脂，有机硅，硅烷偶联剂，有机溶剂，氨水，其中所述各组分的摩尔比为：环氧树脂1∶有机硅0.1-2∶硅烷偶联剂0.01-2∶有机溶剂0.9-18∶氨水0.001-0.06。
所述的有机硅为正硅酸甲酯，正硅酸乙酯和正硅酸丁酯中的一种。
所述的有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺，丙酮，丁酮和甲苯中的一种。
所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种。
所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂，双酚F型环氧树脂，双酚S型环氧树脂，双酚AD型环氧树脂，酚醛型环氧树脂，脂环族环氧树脂中的一种或几种。
一种上述环氧树脂硅溶胶的制备方法，其包括以下步骤：
(1)量取设定摩尔比的有机硅和有机溶剂，并将量取的有机硅与有机溶剂配成混合溶液，所述有机硅与有机溶剂的摩尔比为1∶5～1∶11；
(2)量取5～15ml的有机溶剂，并在有机溶剂中加入氨水和硅烷偶联剂；其中，硅烷偶联剂与步骤(1)中有机硅的摩尔比为1∶1～1∶10；
(3)在机械搅拌的条件下，向步骤(2)所制得溶液中，缓慢滴入步骤(1)所制得的混合溶液，待滴加完毕后，加入环氧树脂，并搅拌10～12小时；
(4)将步骤(3)所制得的混合溶液转移至烧杯中，用扎有小孔的封口膜，封住烧杯口，在25℃～30℃温度下贮存1～15天；
(5)准备一旋转蒸发仪，用旋转蒸发仪将步骤(4)所得的混合溶液中的有机溶剂全部蒸出，从而得到环氧树脂硅溶胶。
一种采用上述环氧树脂硅溶胶制备的环氧树脂有机-无机纳米杂化材料，其由如下重量份的组分制成：环氧树脂硅溶胶50～70份，环氧树脂固化剂20～40份，固化促进剂0.1～10份。
所述的环氧树脂固化剂为甲基六氢苯酐，甲基四氢苯酐酸，4，4，-二氨基二苯甲烷，4，4，-二氨基二苯砜中的一种或儿种。
所述的固化促进剂为三乙醇胺，二乙烯三胺，二甲基咪唑脲，2-乙基-4-甲基咪唑，乙酰丙酮络合盐，三苯基膦中的一种。
上述环氧树脂有机-无机纳米杂化材料的制备方法，其包括如下步骤：取所制得的环氧树脂硅溶胶，加入环氧树脂固化剂和固化促进剂，搅拌均匀后，浇注于涂有硅脂，且长，高，宽分别为8cm，1cm，1cm的铝箔模具中；将浇注有环氧树脂硅溶胶的铝箔模具，依次在80℃，90℃，100℃抽真空条件下脱除气泡，然后在120℃条件下固化5小时，在150℃条件下固化10小时，得到淡黄色透明的环氧树脂有机-无机纳米杂化材料。
所述环氧树脂的质量为100份，按有机硅的量不同分别制得二氧化硅含量为2份，5份，10份，15份，20份，30份，即质量分数为2％，5％，10％，15％，20％，30％。
本发明的有益效果是：采用本发明制备的环氧树脂硅溶胶，可以实现二氧化硅刚性粒子在环氧树脂体系中的均匀分散，从而解决制备环氧树脂纳米复合材料过程中的纳米粒子的团聚现象和分散问题，解决了纳米粒子填充改性环氧树脂过程中粒子分散稳定性差、加工性差等问题。采用本发明的环氧树脂硅溶胶所制备的二氧化硅/环氧树脂纳米复合材料，其中的二氧化硅无明显的团聚现象，在高含量下仍然可以在环氧树脂中实现均一稳定的分散，使材料质量稳定，绝缘性能优异。
附图说明
图1为本发明实施例3制备的二氧化硅/环氧树脂杂化材料的TEM照片；
图2为本发明实施例5制备的二氧化硅/环氧树脂杂化材料的SEM照片。
具体实施方式
实施例1：本实施例提供的一种环氧树脂硅溶胶，其由如下组分制成：环氧树脂，有机硅，硅烷偶联剂，有机溶剂，氨水，其中所述各组分的摩尔比为：环氧树脂1∶有机硅0.1-2∶硅烷偶联剂0.01-2∶有机溶剂0.9-18∶氨水0.001-0.06。
所述的有机硅为正硅酸甲酯，正硅酸乙酯和正硅酸丁酯中的一种。
所述的有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺，丙酮，丁酮和甲苯中的一种。
所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种。
所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂，双酚F型环氧树脂，双酚S型环氧树脂，双酚AD型环氧树脂，酚醛型环氧树脂，脂环族环氧树脂中的一种或儿种。
上述环氧树脂硅溶胶的制备方法，其包括以下步骤：
(1)量取设定摩尔比的有机硅和有机溶剂，并将量取的有机硅与有机溶剂配成混合溶液，所述有机硅与有机溶剂的摩尔比为1∶5～1∶11；其中所述各组分的摩尔比为：环氧树脂1∶有机硅0.1-2∶硅烷偶联剂0.01-2∶有机溶剂0.9-18∶氨水0.001-0.06；
(2)量取5～15ml的有机溶剂，并在有机溶剂中加入氨水和硅烷偶联剂；其中，硅烷偶联剂与步骤(1)中有机硅的摩尔比为1∶1～1∶10；
(3)在机械搅拌的条件下，向步骤(2)所制得溶液中，缓慢滴入步骤(1)所制得的混合溶液，待滴加完毕后，加入环氧树脂，并搅拌10～12小时；
(4)将步骤(3)所制得的混合溶液转移至烧杯中，用扎有小孔的封口膜，封住烧杯口，在25℃～30℃温度下贮存1～15天；
(5)准备一旋转蒸发仪，用旋转蒸发仪将步骤(4)所得的混合溶液中的有机溶剂全部蒸出，从而得到环氧树脂硅溶胶。
一种采用上述环氧树脂硅溶胶制备的环氧树脂有机-无机纳米杂化材料，其由如下重量份的组分制成：环氧树脂硅溶胶50～70份，环氧树脂固化剂20～40份，固化促进剂0.1～10份。
所述的环氧树脂固化剂为甲基六氢苯酐，甲基四氢苯酐酸，4，4，-二氨基二苯甲烷，4，4，-二氨基二苯砜中的一种或儿种。
所述的固化促进剂为三乙醇胺，二乙烯三胺，二甲基咪唑脲，2-乙基-4-甲基咪唑，乙酰丙酮络合盐，三苯基膦中的一种。
上述环氧树脂有机-无机纳米杂化材料的制备方法，取所制得的环氧树脂硅溶胶，加入环氧树脂固化剂甲基六氢苯酐和固化促进剂三乙醇胺，所述环氧树脂硅溶胶、环氧树脂固化剂甲基六氢苯酐和固化促进剂三乙醇胺的重量份的比为5-7∶2-4∶0.01-1，搅拌均匀后，浇注于涂有硅脂，且长，高，宽分别为8cm，1cm，1cm的铝箔模具中；将浇注有环氧树脂硅溶胶的铝箔模具，依次在80℃，90℃，100℃抽真空条件下脱除气泡，然后在120℃条件下固化5小时，在150℃条件下固化10小时，得到淡黄色透明的二氧化硅/环氧树脂杂化材料。
实施例2：本实施例提供一种环氧树脂硅溶胶及其制备方法，其步骤与实施例1基本相同，其不同之处在于：
环氧树脂硅溶胶组分及其制备方法，具体为以下比例及步骤：
(1)量取7.6ml(0.034mol)的正硅酸乙酯，溶解于60ml(0.78mol)的N，N-二甲基甲酰胺中，制成混合溶液；
(2)量取10ml(0.13mol)的N，N-二甲基甲酰胺于三口烧瓶中，加入0.936ml(0.0040mol)的γ-氨丙基三乙氧基硅烷和0.12ml的氨水，制成混合溶液；
(3)在机械搅拌的条件下，通过滴液漏斗，在室温下，向步骤(2)所制得溶液中，缓慢滴入步骤(1)所制得的混合溶液，滴加速度控制为15-20s/滴，搅拌速度为100-200r/min，待滴加完毕后，加入100g的双酚A型环氧树脂，并搅拌10～12小时；
(4)将步骤(3)所制得的混合溶液转移至烧杯中，用扎有小孔的封口膜，封住烧杯口，在25℃～30℃温度下贮存1～15天；
(5)用旋转蒸发仪，在减压条件下，温度控制为50-60℃，将步骤(4)所得的混合溶液中的有机溶剂N，N-二甲基甲酰胺全部蒸出，从而得到环氧树脂硅溶胶。
本实施例提供的采用前述环氧树脂硅溶胶制备的环氧树脂有机-无机纳米杂化材料及其制备方法，其步骤与实施例1基本相同，其不同之处在于：
其由如下重量份的组分制成：环氧树脂硅溶胶70份，环氧树脂固化剂29份，固化促进剂1份。
上述环氧树脂有机-无机纳米杂化材料的制备方法，取所制得的环氧树脂硅溶胶，加入环氧树脂固化剂甲基六氢苯酐72.8g和固化促进剂三乙醇胺0.86g，搅拌均匀后，浇注于涂有硅脂，且长，高，宽分别为8cm，1cm，1cm的铝箔模具中；将浇注有环氧树脂硅溶胶的铝箔模具，依次在80℃，90℃，100℃抽真空条件下脱除气泡，然后在120℃条件下固化5小时，在150℃条件下固化10小时，得到淡黄色透明的二氧化硅/环氧树脂杂化材料。
实施例3：参见图1，本实施例提供的环氧树脂硅溶胶及其制备方法，其步骤与实施例1、2基本相同，其不同之处在于：
环氧树脂硅溶胶的组分及制备方法，其具体为以下比例及步骤：
(1)量取7.6ml(0.084mol)的正硅酸乙酯，溶解于60ml(0.76mol)的N，N-二甲基甲酰胺中，制成混合溶液；
(2)量取10ml(0.13mol)的N，N-二甲基甲酰胺于三口烧瓶中，加入0.936ml(0.011mol)的γ-氨丙基三乙氧基硅烷和0.32ml的氨水，制成混合溶液。
(3)在机械搅拌的条件下，向步骤(2)所制得溶液中，缓慢滴入步骤(1)所制得的混合溶液，待滴加完毕后，加入环氧树脂，并搅拌10～12小时；
(4)将步骤(3)所制得的混合溶液转移至烧杯中，用扎有小孔的封口膜，封住烧杯口，在25℃～30℃温度下贮存1～15天；
(5)准备一旋转蒸发仪，用旋转蒸发仪将步骤(4)所得的混合溶液中的有机溶剂全部蒸出，从而得到环氧树脂硅溶胶。
由图1可以看出，二氧化硅的粒径分布在30-50nm范围之内，粒径较均一，分散稳定没有出现明显的团聚现象。
本实施例提供的采用前述环氧树脂硅溶胶制备的环氧树脂有机-无机纳米杂化材料及其制备方法，其步骤与实施例1、2基本相同，其不同之处在于：
其由如下重量份的组分制成：环氧树脂硅溶胶60份，环氧树脂固化剂30份，固化促进剂10份。
实施例4：本实施例提供的环氧树脂硅溶胶及其制备方法，其步骤与实施例1、2、3基本相同，其不同之处在于：
环氧树脂硅溶胶及其制备方法，具体为以下比例及步骤：
(1)量取7.6ml(0.168mol)的正硅酸乙酯，溶解于60ml(1.5mol)的N，N-二甲基甲酰胺中，制成混合溶液；
(2)量取10ml(0.13mol)的N，N-二甲基甲酰胺于三口烧瓶中，加入0.936ml(0.022mol)的γ-氨丙基三乙氧基硅烷和0.64ml的氨水，制成混合溶液。
(3)在机械搅拌的条件下，向步骤(2)所制得溶液中，缓慢滴入步骤(1)所制得的混合溶液，待滴加完毕后，加入环氧树脂，并搅拌10～12小时；
(4)将步骤(3)所制得的混合溶液转移至烧杯中，用扎有小孔的封口膜，封住烧杯口，在25℃～30℃温度下贮存1～15天；
(5)准备一旋转蒸发仪，用旋转蒸发仪将步骤(4)所得的混合溶液中的有机溶剂全部蒸出，从而得到环氧树脂硅溶胶。
本实施例提供的采用前述环氧树脂硅溶胶制备的环氧树脂有机-无机纳米杂化材料及其制备方法，其步骤与实施例1、2、3基本相同，其不同之处在于：
其由如下重量份的组分制成：环氧树脂硅溶胶65份，环氧树脂固化剂30份，固化促进剂5份。
实施例5：参见图2，本实施例提供的环氧树脂硅溶胶及其制备方法，其步骤与实施例1、2、3、4基本相同，其不同之处在于：
环氧树脂硅溶胶及其制备方法，具体为以下比例及步骤：
(1)量取7.6ml(0.30mol)的正硅酸乙酯，溶解于60ml(2.7mol)的N，N-二甲基甲酰胺中，制成混合溶液；
(2)量取10ml(0.13mol)的N，N-二甲基甲酰胺于三口烧瓶中，加入0.936ml(0.040mol)的γ-氨丙基三乙氧基硅烷和0.96ml的氨水，制成混合溶液。
(3)在机械搅拌的条件下，向步骤(2)所制得溶液中，缓慢滴入步骤(1)所制得的混合溶液，待滴加完毕后，加入环氧树脂，并搅拌10～12小时；
(4)将步骤(3)所制得的混合溶液转移至烧杯中，用扎有小孔的封口膜，封住烧杯口，在25℃～30℃温度下贮存1～15天；
(5)准备一旋转蒸发仪，用旋转蒸发仪将步骤(4)所得的混合溶液中的有机溶剂全部蒸出，从而得到环氧树脂硅溶胶。
本实施例提供的采用前述环氧树脂硅溶胶制备的环氧树脂有机-无机纳米杂化材料及其制备方法，其步骤与实施例1、2、3、4基本相同，其不同之处在于：
其由如下重量份的组分制成：环氧树脂硅溶胶60份，环氧树脂固化剂35份，固化促进剂5份。
实施例6：本实施例提供的环氧树脂硅溶胶及其制备方法，其步骤与实施例1、2、3、4、5基本相同，其不同之处在于：
环氧树脂硅溶胶及其制备方法，具体为以下比例及步骤：
(1)量取7.6ml(0.40mol)的正硅酸乙酯，溶解于60ml(3.6mol)的N，N-二甲基甲酰胺中，制成混合溶液；
(2)量取10ml(0.13mol)的N，N-二甲基甲酰胺于三口烧瓶中，加入0.936ml(0.052mol)的γ-氨丙基三乙氧基硅烷和1.92ml的氨水，制成混合溶液。
(3)在机械搅拌的条件下，向步骤(2)所制得溶液中，缓慢滴入步骤(1)所制得的混合溶液，待滴加完毕后，加入环氧树脂，并搅拌10～12小时；
(4)将步骤(3)所制得的混合溶液转移至烧杯中，用扎有小孔的封口膜，封住烧杯口，在25℃～30℃温度下贮存1～15天；
(5)准备一旋转蒸发仪，用旋转蒸发仪将步骤(4)所得的混合溶液中的有机溶剂全部蒸出，从而得到环氧树脂硅溶胶。
本实施例提供的采用前述环氧树脂硅溶胶制备的环氧树脂有机-无机纳米杂化材料及其制备方法，其步骤与实施例1、2、3、4、5基本相同，其不同之处在于：
其由如下重量份的组分制成：环氧树脂硅溶胶55份，环氧树脂固化剂35份，固化促进剂10份。
实施例7：本实施例提供一种环氧树脂硅溶胶及其制备方法，其步骤与实施例1、2、3、4、5、6基本相同，其不同之处在于：
环氧树脂硅溶胶及其制备方法，具体为以下比例及步骤：
(1)量取7.6ml(0.72mol)的正硅酸乙酯，溶解于60ml(6.48mol)的N，N-二甲基甲酰胺中，制成混合溶液；
(2)量取10ml(0.13mol)的N，N-二甲基甲酰胺于三口烧瓶中，加入0.936ml(0.096mol)的γ-氨丙基三乙氧基硅烷和2.88ml的氨水，制成混合溶液。
(3)在机械搅拌的条件下，向步骤(2)所制得溶液中，缓慢滴入步骤(1)所制得的混合溶液，待滴加完毕后，加入环氧树脂，并搅拌10～12小时；
(4)将步骤(3)所制得的混合溶液转移至烧杯中，用扎有小孔的封口膜，封住烧杯口，在25℃～30℃温度下贮存1～15天；
(5)准备一旋转蒸发仪，用旋转蒸发仪将步骤(4)所得的混合溶液中的有机溶剂全部蒸出，从而得到环氧树脂硅溶胶。
本实施例提供的采用前述环氧树脂硅溶胶制备的环氧树脂有机-无机纳米杂化材料及其制备方法，其步骤与实施例1、2、3、4、5、6基本相同，其不同之处在于：
其由如下重量份的组分制成：环氧树脂硅溶胶65份，环氧树脂固化剂34份，固化促进剂1份。
其他实施例中，可以视情况对各组分比例进行调整。
但以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书中的组分、比例、步骤及附图内容所作的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种环氧树脂硅溶胶，其特征在于：其由如下组分制成：环氧树脂，有机硅，硅烷偶联剂，有机溶剂，氨水，其中所述各组分的摩尔比为：环氧树脂1：有机硅0.1-2：硅烷偶联剂0.01-2：有机溶剂0.9-18：氨水0.001-0.06。
2.根据权利要求1所述的环氧树脂硅溶胶，其特征在于，所述的有机硅为正硅酸甲酯，正硅酸乙酯和正硅酸丁酯中的一种。
3.根据权利要求1所述的环氧树脂硅溶胶，其特征在于，所述的有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺，丙酮，丁酮和甲苯中的一种。
4.根据权利要求1所述的环氧树脂硅溶胶的制备方法，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种。
5.根据权利要求1所述的环氧树脂硅溶胶，其特征在于，所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂，双酚F型环氧树脂，双酚S型环氧树脂，双酚AD型环氧树脂，酚醛型环氧树脂，脂环族环氧树脂中的一种或几种。
6.一种根据权利要求1或5之一所述的环氧树脂硅溶胶的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)量取设定摩尔比的有机硅和有机溶剂，并将量取的有机硅与有机溶剂配成混合溶液，所述有机硅与有机溶剂的摩尔比为1∶5～1∶11；
(2)量取5～15ml的有机溶剂，并在有机溶剂中加入氨水和硅烷偶联剂；其中，硅烷偶联剂与步骤(1)中有机硅的摩尔比为1∶1～1∶10；
(3)在机械搅拌的条件下，向步骤(2)所制得溶液中，缓慢滴入步骤(1)所制得的混合溶液，待滴加完毕后，加入环氧树脂，并搅拌10～12小时；
(4)将步骤(3)所制得的混合溶液转移至烧杯中，用扎有小孔的封口膜，封住烧杯口，在25℃～30℃温度下贮存1～15天；
(5)准备一旋转蒸发仪，用旋转蒸发仪将步骤(4)所得的混合溶液中的有机溶剂全部蒸出，从而得到环氧树脂硅溶胶。
7.一种采用权利要求1～5之一所述环氧树脂硅溶胶制备的环氧树脂有机-无机纳米杂化材料，其特征在于，其由如下重量份的组分制成：环氧树脂硅溶胶50～70份，环氧树脂固化剂20～40份，固化促进剂0.1～10份。
8.根据权利要求7所述的环氧树脂有机-无机纳米杂化材料，其特征在于，所述的环氧树脂固化剂为甲基六氢苯酐，甲基四氢苯酐酸，4，4，-二氨基二苯甲烷，4，4，-二氨基二苯砜中的一种或几种。
9.根据权利要求7所述的环氧树脂有机-无机纳米杂化材料，其特征在于，所述的固化促进剂为三乙醇胺，二乙烯三胺，二甲基咪唑脲，2-乙基-4-甲基咪唑，乙酰丙酮络合盐，三苯基膦中的一种。
10.根据权利要求7～9之一所述环氧树脂有机-无机纳米杂化材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：取所制得的环氧树脂硅溶胶，加入环氧树脂固化剂和固化促进剂，搅拌均匀后，浇注于涂有硅脂，且长，高，宽分别为8cm，1cm，1cm的铝箔模具中；将浇注有环氧树脂硅溶胶的铝箔模具，依次在80℃，90℃，100℃抽真空条件下脱除气泡，然后在120℃条件下固化5小时，在150℃条件下固化10小时，得到淡黄色透明的环氧树脂有机-无机纳米杂化材料。
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