CN107880271A - 一种酸碱可逆交联有机硅树脂及其制备方法 - Google Patents

一种酸碱可逆交联有机硅树脂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107880271A
CN107880271A CN201711442660.5A CN201711442660A CN107880271A CN 107880271 A CN107880271 A CN 107880271A CN 201711442660 A CN201711442660 A CN 201711442660A CN 107880271 A CN107880271 A CN 107880271A
Authority
CN
China
Prior art keywords
organic siliconresin
soda acid
reversible
preparation
reversible crosslink
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.)
Granted
Application number
CN201711442660.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107880271B (zh
Inventor
薛涵与
林棋
方润
李心忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minjiang University
Original Assignee
Minjiang University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minjiang University filed Critical Minjiang University
Priority to CN201711442660.5A priority Critical patent/CN107880271B/zh
Publication of CN107880271A publication Critical patent/CN107880271A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107880271B publication Critical patent/CN107880271B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/38—Polysiloxanes modified by chemical after-treatment
    • C08G77/382—Polysiloxanes modified by chemical after-treatment containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen or silicon
    • C08G77/392—Polysiloxanes modified by chemical after-treatment containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen or silicon containing sulfur

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种酸碱可逆交联有机硅树脂及其制备方法。其制备方法如下：将有机硅预聚物和含酸碱可逆基团的化合物按质量比100:1~100:30溶解于稀释剂中，添加0.5~10wt‰的催化剂，室温反应0.1‑24h，即得到酸碱可逆交联有机硅树脂。利用酸碱可逆基团的特性实现有机硅树脂的可逆交联功能化，达到有机硅树脂零污染回收利用的目的。另外，这种酸碱可逆交联有机硅树脂可通过增材制造技术、模压等加工手段成型。

Description

一种酸碱可逆交联有机硅树脂及其制备方法
技术领域
本发明属于有机硅树脂的改性领域，具体涉及一种酸碱可逆交联有机硅树脂及其制备方法。
背景技术
有机硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧，以其优异的热氧化稳定性、电绝缘性能、耐候性、防霉菌、生物相容性等特性，广泛应用于国防军工、电气工业、轻工产品、食品卫生等行业，发挥着不可替代的作用。而从环保角度考虑，有机硅树脂优异的热氧化稳定性、防霉菌性能导致其难以自然分解。即便目前部分有机硅树脂能够回收作为其他树脂的增韧改性剂，但是大部分有机硅树脂仍然没有得到有效的循环利用。随着有机硅树脂的广泛应用，已然成为环境污染的又一源头。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种酸碱可逆交联有机硅树脂及其制备方法。通过将具酸碱可逆反应的官能团引入到有机硅树脂中，成为有机硅树脂的交联点，并通过特定的工艺控制酸碱可逆交联有机硅树脂的交联与解交联，实现树脂的可逆交联功能化，以达到有机硅树脂零污染回收的目的。这种酸碱可逆交联有机硅树脂可以在特定酸碱度范围内发生交联反应，然后在另一酸碱度下断开交联点，实现有机硅树脂的可逆交联功能化。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种酸碱可逆交联有机硅树脂的制备方法：将有机硅预聚物和含酸碱可逆基团的化合物按质量比100:1~100:30溶解于稀释剂中，添加0.5~10wt‰的催化剂，室温反应0.1-24h，即得到酸碱可逆交联有机硅树脂。
所述的有机硅预聚物包括端氨基硅油、端羟基硅油、端环氧基硅油、端乙烯基硅油中的一种。
所述的含酸碱可逆基团的化合物包括二烯丙基二硫、二硫代甘醇酸、L-高胱氨酸、DL-高胱氨酸、L-胱氨酸、DL-胱氨酸中的一种。
所述的稀释剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种。
所述的催化剂包括氢氧化钠、盐酸、4-二甲氨基吡啶、二丁基二月桂酸锡、草酸亚锡、浓硫酸、对甲苯磺酸、1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐、乙醇钠、溴化钠、浓硫酸、碳酸钾、碘化钾、过氧化二苯甲酰中的一种。
一种如上所述的制备方法制得的酸碱可逆交联有机硅树脂表面呈极性，与玻璃之间的粘结强度达到43.92 N/mm以上，树脂的热传导系数为0.227 W/m* K以上。该树脂的红外谱图中，在540cm-1处会出现二硫键（S=S）的红外特征峰，并实现了酸碱可逆交联性能（如表1-3所示）。经交联后，酸碱可逆交联树脂的交联度达到85%左右。在pH>10的环境下，可逆反应的二硫键基团解交联，试样的交联度下降至8.0%以下。
一种如上所述的酸碱可逆交联有机硅树脂的使用方法：酸碱可逆交联树脂在pH>10的环境下，可使含可逆反应的二硫键基团解交联，实现有机硅树脂的解交联；在另一特定酸碱度环境下，硫氢键重新形成二硫键，交联有机硅树脂，从而实现树脂的零污染回收。
酸碱可逆交联有机硅树脂器件或者薄膜的成型是在0～200℃，通过增材制造技术、模压等加工工艺成型。步骤（2）所用成型设备包含分层实体制造(LOM)工艺技术、熔融沉积成型(FDM)工艺技术、平板硫化机等。
该酸碱可逆交联有机硅树脂的结构经红外分析，交联性能用凝胶含量测试，六甲基二硅氧烷为溶剂。
与现有技术相比，本发明涉及的酸碱可逆交联有机硅树脂的优点在于：
该改性后的树脂具备有机硅树脂的优异性能如热氧化稳定性、电绝缘性能、耐候性等，可逆交联功能化则实现了有机硅树脂的可重复利用，同时树脂具有优良的加工适性。该聚合物独特的可逆交联性能使其得有望应用于增材制造、光伏组件封装胶膜等领域，并可广泛应用于各种熔胶。
附图说明
图1为本发明的实施例1的酸碱可逆交联有机硅树脂的红外光谱。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描叙，但不受限于这些实施例。
实施例 1
端环氧基硅油和L-胱氨酸以质量比100:5溶解于γ-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷中，添加5wt‰的乙醇钠为催化剂，室温进行开环反应1h，即得到酸碱可逆交联有机硅树脂。该酸碱可逆交联有机硅树脂器件或者薄膜的成型是在75℃，可通过增材制造技术、模压等加工工艺成型。
实施例 2
端乙烯基硅油和二烯丙基二硫以质量比100:3溶解于γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中，添加10wt‰的过氧化二苯甲酰为催化剂，80℃进行自由基反应2h，即得到酸碱可逆交联有机硅树脂。该酸碱可逆交联有机硅树脂器件或者薄膜的成型是在80℃，可通过增材制造技术、模压等加工工艺成型。
实施例 3
端氨基基硅油和L-高胱氨酸以质量比100:6溶解于中，添加10wt‰的溴化钠为催化剂，70℃进行反应2.5h，即得到酸碱可逆交联有机硅树脂。该酸碱可逆交联有机硅树脂器件或者薄膜的成型是在60℃，可通过增材制造技术、模压等加工工艺成型。
表1 本发明的实施例1的酸碱可逆交联有机硅树脂的凝胶含量测试
表2 本发明的实施例2的酸碱可逆交联有机硅树脂的凝胶含量测试
表3 本发明的实施例3的酸碱可逆交联有机硅树脂的凝胶含量测试
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种酸碱可逆交联有机硅树脂的制备方法，其特征在于：将有机硅预聚物和含酸碱可逆基团的化合物按质量比100:1~100:30溶解于稀释剂中，添加0.5~10wt‰的催化剂，室温反应0.1-24h，即得到酸碱可逆交联有机硅树脂。
2.根据权利要求1所述的酸碱可逆交联有机硅树脂的制备方法，其特征在于：所述的有机硅预聚物包括端氨基硅油、端羟基硅油、端环氧基硅油、端乙烯基硅油中的一种。
3.根据权利要求1所述的酸碱可逆交联有机硅树脂的制备方法，其特征在于：所述的含酸碱可逆基团的化合物包括二烯丙基二硫、二硫代甘醇酸、L-高胱氨酸、DL-高胱氨酸、L-胱氨酸、DL-胱氨酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的酸碱可逆交联有机硅树脂的制备方法，其特征在于：所述的稀释剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、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所述的酸碱可逆交联有机硅树脂的制备方法，其特征在于：所述的催化剂包括氢氧化钠、盐酸、4-二甲氨基吡啶、二丁基二月桂酸锡、草酸亚锡、浓硫酸、对甲苯磺酸、1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐、乙醇钠、溴化钠、浓硫酸、碳酸钾、碘化钾、过氧化二苯甲酰中的一种。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的制备方法制得的酸碱可逆交联有机硅树脂，其特征在于：该树脂表面呈极性，与玻璃之间的粘结强度达到43.92 N/mm以上，树脂的热传导系数为0.227 W/m* K以上。
7.一种如权利要求6所述的酸碱可逆交联有机硅树脂的使用方法，其特征在于：酸碱可逆交联树脂在pH>10的环境下，可使含可逆反应的二硫键基团解交联，实现有机硅树脂的解交联，从而实现树脂的零污染回收。
CN201711442660.5A 2017-12-27 2017-12-27 一种酸碱可逆交联有机硅树脂及其制备方法和应用 Active CN107880271B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711442660.5A CN107880271B (zh) 2017-12-27 2017-12-27 一种酸碱可逆交联有机硅树脂及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711442660.5A CN107880271B (zh) 2017-12-27 2017-12-27 一种酸碱可逆交联有机硅树脂及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107880271A true CN107880271A (zh) 2018-04-06
CN107880271B CN107880271B (zh) 2020-11-03

Family

ID=61771419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711442660.5A Active CN107880271B (zh) 2017-12-27 2017-12-27 一种酸碱可逆交联有机硅树脂及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107880271B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109749086A (zh) * 2019-02-22 2019-05-14 青岛科技大学 一种基于动态双硫键的自修复有机硅弹性体及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3739413A1 (de) * 1986-11-21 1988-05-26 Oreal Neues verfahren zur festigung und/oder permanenten verformung der haare, und zusammensetzung zur durchfuehrung dieses verfahrens
CN102167817A (zh) * 2011-01-21 2011-08-31 中国科学院长春应用化学研究所 聚氨基酸的制备方法及聚氨基酸纳米水凝胶
CN103030801A (zh) * 2006-02-21 2013-04-10 尼克塔治疗公司 嵌段可降解聚合物及由其制备的轭合物
CN103656652A (zh) * 2013-12-10 2014-03-26 深圳先进技术研究院 一种双敏感响应型聚合物纳米胶束及其制备方法和应用
CN104725628A (zh) * 2014-10-01 2015-06-24 厦门赛诺邦格生物科技有限公司 一种含可降解基团的单一官能化支化聚乙二醇、制备方法及其生物相关物质
CN104910396A (zh) * 2015-06-03 2015-09-16 西安交通大学 一种可注射性双交联透明质酸水凝胶及其制备方法
CN104910392A (zh) * 2015-06-03 2015-09-16 西安交通大学 一种双网络聚(N-丙烯酰基-L-α-氨基酸)/透明质酸复合水凝胶及其制备方法
CN107298862A (zh) * 2016-04-15 2017-10-27 信越化学工业株式会社 加成固化性有机硅树脂组合物

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3739413A1 (de) * 1986-11-21 1988-05-26 Oreal Neues verfahren zur festigung und/oder permanenten verformung der haare, und zusammensetzung zur durchfuehrung dieses verfahrens
CN103030801A (zh) * 2006-02-21 2013-04-10 尼克塔治疗公司 嵌段可降解聚合物及由其制备的轭合物
CN102167817A (zh) * 2011-01-21 2011-08-31 中国科学院长春应用化学研究所 聚氨基酸的制备方法及聚氨基酸纳米水凝胶
CN103656652A (zh) * 2013-12-10 2014-03-26 深圳先进技术研究院 一种双敏感响应型聚合物纳米胶束及其制备方法和应用
CN104725628A (zh) * 2014-10-01 2015-06-24 厦门赛诺邦格生物科技有限公司 一种含可降解基团的单一官能化支化聚乙二醇、制备方法及其生物相关物质
CN104910396A (zh) * 2015-06-03 2015-09-16 西安交通大学 一种可注射性双交联透明质酸水凝胶及其制备方法
CN104910392A (zh) * 2015-06-03 2015-09-16 西安交通大学 一种双网络聚(N-丙烯酰基-L-α-氨基酸)/透明质酸复合水凝胶及其制备方法
CN107298862A (zh) * 2016-04-15 2017-10-27 信越化学工业株式会社 加成固化性有机硅树脂组合物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109749086A (zh) * 2019-02-22 2019-05-14 青岛科技大学 一种基于动态双硫键的自修复有机硅弹性体及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107880271B (zh) 2020-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104974530B (zh) 一种高性能耐漏电起痕硅橡胶及其制备方法
CN113185670B (zh) 有机硅改性丙烯酸酯、硅烷改性聚醚胶及其制备方法
CN106590501B (zh) 一种单组分环氧改性有机硅密封胶及其制备方法
CN111057465A (zh) 一种室温固化的绝缘涂覆材料及其制备方法
WO2016159196A1 (ja) 多孔質体及び多孔質体の製造方法
CN105348809B (zh) 一种电子封装用有机硅氧烷聚合物材料
TW201609523A (zh) 透明電極複合體
CN105440641A (zh) 一种聚碳酸酯绝缘离型膜
JPH10321886A (ja) 太陽電池モジュールの製造方法
CN107880271A (zh) 一种酸碱可逆交联有机硅树脂及其制备方法
WO2019000815A1 (zh) Led封装及其制作方法
CN108102101A (zh) 一种光可逆交联有机硅树脂及其制备方法
CN105368068A (zh) 一种用于套管的耐高温高击穿电压无填料的有机硅橡胶
CN111334025B (zh) 一种耐腐蚀包装材料及其制备方法
CN104448320B (zh) 一种含三氟乙烯氧基苯基硅树脂的制造方法和应用
JP3681582B2 (ja) エポキシ基含有シリコーン樹脂
JPH10321887A (ja) 太陽電池モジュール用保護シート
CN113278396A (zh) 一种改性环氧聚氨酯密封胶及其制备方法
CN105015121A (zh) 一种胶膜一体化改性聚烯烃类背板膜及其制备方法
CN111040457A (zh) 一种用于塑料的固化包覆阻燃防水剂的制备方法
CN109280463A (zh) 改性环氧树脂涂料的合成方法
US12031013B2 (en) Silane coupling agents to improve resin adhesion
CN108365038B (zh) 一种太阳能电池背板膜及其制备方法
CN105086924A (zh) 一种导电型有机硅灌封胶的制备方法
TWI580704B (zh) Preparation of heat - resistant silicon - containing epoxy mixed coating

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