CN115505239A - 一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法 - Google Patents

一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115505239A
CN115505239A CN202211185762.4A CN202211185762A CN115505239A CN 115505239 A CN115505239 A CN 115505239A CN 202211185762 A CN202211185762 A CN 202211185762A CN 115505239 A CN115505239 A CN 115505239A
Authority
CN
China
Prior art keywords
epoxy resin
polysiloxane
silane monomer
resin material
modified epoxy
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.)
Pending
Application number
CN202211185762.4A
Other languages
English (en)
Inventor
朱庆增
赵通通
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.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong 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 Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN202211185762.4A priority Critical patent/CN115505239A/zh
Publication of CN115505239A publication Critical patent/CN115505239A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • 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
    • 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
    • C08G77/80—Siloxanes having aromatic substituents, e.g. phenyl side groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

本发明提供一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法。本发明制备方法包括步骤：将多官能度硅烷单体和环氧树脂混合，加热搅拌至混合均匀；加入碱溶液，催化剂和环氧树脂固化剂，进行搅拌反应；然后经固化即得。本发明通过多官能度硅烷单体和环氧树脂的配比设计，调整工艺条件和硅烷种类，控制聚硅氧烷的聚合反应速率，调控聚合反应过程体系粘度，通过协调上述技术手段精准控制体系相分离的过程，并实现聚硅氧烷改性环氧树脂材料微观结构的有效调控。

Description

一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，属于新材料技术领域。
背景技术
环氧树脂具有优良的力学性能、粘结性能、较小的固化收缩率，被广泛用于制备涂料、胶粘剂、复合材料、电子封装材料等高性能材料。环氧树脂自身的一些缺点也会限制其在一些技术领域的应用，包括低的耐热性能，脆性大，耐冲击性能差等。聚硅氧烷高分子链柔顺，具有耐高低温、耐候性好等特点，相对于环氧树脂性能，具有较强的互补性，因而聚硅氧烷可用于改性环氧树脂。聚硅氧烷的溶度参数为7.3，环氧树脂的溶度参数为9.6，两者溶度参数差别大，导致聚硅氧烷和环氧树脂之间易发生宏观相分离。
为了解决相分离的问题，现有技术公开了通过加入硅烷偶联剂或引入增溶剂/增溶基团来改善两者的相容性，如中国专利CN 112961498 A公开的一种高相容性有机硅环氧树脂复合材料及其制备方法，该制备方法将酚醛环氧树脂与带有氨基的硅烷偶联剂反应，将改性后的酚醛环氧树脂和硅树脂共混，在共固化交联以后两者无宏观相分离现象。该技术在共混前需对酚醛环氧树脂进行硅烷化，增加了聚硅氧烷改性环氧树脂工艺过程的复杂性，提高了生产成本。又如中国专利CN 110551364 A公开的一种聚硅氧烷/环氧树脂互穿网络聚合物材料的制备方法，该专利技术采用草酸作为溶剂和催化剂，在115～125℃与0.05～0.15MPa的条件下保温反应，制备得到聚硅氧烷/环氧树脂复合材料。该专利采用草酸作为溶剂来提供初始两种材料的相容性，但该改性环氧树脂材料出现较大尺寸的相分离，并且溶剂的使用不符合绿色环保的要求，增加了成本。此外，专利CN 113308089 A和CN107474481 A通过加入聚醚、聚己内酯等增溶剂来制备有机硅/环氧复合材料，通过加入第三组分虽调节了相容性，但使制备过程复杂、不易实施。
综上，在聚硅氧烷改性环氧树脂制备技术领域，常采用硅烷偶联剂、溶剂、增溶剂的方式来改善两者的相容性；但上述技术制备过程复杂、成本高，溶剂的使用不符合绿色环保的要求。如何提供一种操作简单、原料易得、成本低、绿色环保、相容性好的聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，依然是该领域的技术难点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法。本发明在不使用溶剂和增溶剂等其他组分的情况下，优选出与环氧树脂有较好初始相容性的硅烷为原料，通过控制硅烷的聚合反应速率和聚硅氧烷与环氧树脂两组分配比，制备出一系列具有不同尺度海岛型相结构的聚硅氧烷改性环氧树脂材料。本发明方法能够在环氧树脂基体中原位聚合生成聚硅氧烷，达到聚硅氧烷改性环氧树脂材料的微观结构的有效调控；通过硅烷不同条件下的聚合反应速度，实施了聚合反应动力学对共混体系相分离的精准调控；同时，改变体系组分配比，调节体系相分离行为，实现对相分离过程的控制。
本发明的技术方案如下：
一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，包括步骤：
将多官能度硅烷单体和环氧树脂混合，加热搅拌至混合均匀；加入碱溶液，催化剂和环氧树脂固化剂，进行搅拌反应；然后经固化得到聚硅氧烷改性环氧树脂材料；
所述多官能度硅烷单体选自通式为RnSiYm的硅烷中的一种或两种以上的组合；其中n＝1或2，m＝4-n，R为甲基、乙基、乙烯基、丙基或苯基中的一种或两种，Y为甲氧基或乙氧基。当n＝1时，R为甲基、乙基、乙烯基、丙基或苯基中的一种；当n＝2时，R为甲基、乙基、乙烯基、丙基或苯基中的一种或两种。
根据本发明优选的，所述多官能度硅烷单体为苯基甲基二乙氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、苯基乙烯基二乙氧基硅烷、苯基乙烯基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷或苯基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的组合。优选的，当所述多官能度硅烷单体为多种硅烷的混合物时，R/Si为1.1～1.9；进一步优选的，R/Si为1.3～1.7。所述R/Si是指硅烷混合物中有机基团(即通式中的R)和Si的摩尔比。
优选的，所述多官能硅烷单体为：苯基甲基二甲氧基硅烷或苯基甲基二乙氧基硅烷，与，苯基三甲氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷的组合；进一步优选为苯基甲基二甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷的组合；苯基甲基二甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷的质量比为1:0.5～3.1，优选为1:1.2～1.4。
根据本发明优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或酚醛型环氧树脂；优选的，所述环氧树脂的环氧当量为150～200、黏度为1000～15000mPa·s(25℃)；进一步优选的，环氧当量为175～185，黏度为1000～12000mPa·s(25℃)。
根据本发明优选的，所述多官能度硅烷单体和环氧树脂的质量比为1～5：5～9；优选的，所述多官能度硅烷单体和环氧树脂的质量比为1～3.5：6.5～9；进一步优选的，所述多官能度硅烷单体和环氧树脂的质量比为1：2～9。
根据本发明优选的，多官能度硅烷单体和环氧树脂混合后的加热搅拌温度为60-80℃，加热搅拌速率为100-200rpm。
根据本发明优选的，所述环氧树脂固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二乙烯基丙胺、孟烷二胺、异佛尔酮二胺、N-氨乙基哌嗪、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)甲烷、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、间苯二胺、双氰胺或乙二酸二酰肼中的一种；优选的，所述环氧树脂固化剂为孟烷二胺、异佛尔酮二胺、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)甲烷、二氨基二苯基甲烷或间苯二胺中的一种。
根据本发明优选的，所述环氧树脂固化剂的加入量为环氧树脂质量的5％-60％；优选的，所述环氧树脂固化剂为孟烷二胺时，加入量为环氧树脂质量的15％-42％；优选的，所述环氧树脂固化剂为异佛尔酮二胺时，加入量为环氧树脂质量的15％-40％；优选的，所述环氧树脂固化剂为双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷时，加入量为环氧树脂质量的23％-60％；优选的，所述环氧树脂固化剂为双(4-氨基环己基)甲烷时，加入量为环氧树脂质量的21％-52％；优选的，所述环氧树脂固化剂为二氨基二苯基甲烷时，加入量为环氧树脂质量的25％-30％；优选的，所述环氧树脂固化剂为间苯二胺时，加入量为环氧树脂质量的13％-34％。
根据本发明优选的，所述碱溶液为LiOH水溶液、NaOH水溶液或KOH水溶液，碱溶液的浓度为0.1～2.0mol/L，优选为1.0mol/L。所述碱溶液的加入量为所含的水能使硅烷单体进行水解缩合反应；优选的，碱溶液和多官能度硅烷单体的质量比为0.10～0.12:1。
根据本发明优选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚希或异辛酸铋，优选为二月桂酸二丁基锡；所述催化剂的用量为多官能度硅烷单体质量的0.3-0.7％；优选的，所述催化剂的用量为多官能度硅烷单体质量的0.5％。
根据本发明优选的，搅拌反应温度为65～85℃，优选为70℃；搅拌速率为100～500rpm，优选为150～350rpm；搅拌反应是于真空度为0.016～0.08MPa的条件下进行，优选真空度为0.03MPa；搅拌反应时间为20-40min。
根据本发明优选的，所述固化是先于真空度为0.016～0.08MPa、65～85℃条件下固化3-8h，然后于大气压、120～180℃下固化2～6h。
根据本发明优选的，通过控制多官能度硅烷单体的种类、多官能度硅烷单体和环氧树脂的配比以及硅烷的聚合反应速率，实现共混体系相分离的精准调控以及聚硅氧烷改性环氧树脂材料微观结构的有效调控。
本发明的技术特点及有益效果如下：
(1)本发明在不引入增溶剂、硅烷偶联剂、溶剂的情况下，优选出与环氧树脂有较好初始相容性的硅烷单体来改性环氧树脂。
(2)通过多官能度硅烷单体和环氧树脂的配比设计，调整工艺条件和硅烷种类，控制聚硅氧烷的聚合反应速率，调控聚合反应过程体系粘度，通过协调上述技术手段精准控制体系相分离的过程，并实现聚硅氧烷改性环氧树脂材料微观结构的有效调控。本发明特定种类硅烷、多官能度硅烷单体和环氧树脂特定配比，结合特定的制备条件作为一个整体，共同作用使得本发明制备过程中以及所得材料不出现宏观相分离，反应体系均一性和相容性好。
(3)本发明方法成功制备了聚硅氧烷相尺寸介于500nm～10μm的一系列具有不同尺度海岛型相结构的聚硅氧烷改性环氧树脂复合材料，不同尺寸的聚硅氧烷相结构赋予了聚硅氧烷改性环氧树脂复合材料不同的性能，并表现出良好的韧性和力学强度。
(4)本发明方法具有原料易得、成本低、方便实施、绿色环保的特点。
附图说明
图1为实施例1制备的聚硅氧烷改性环氧树脂材料的扫描电镜照片。
图2为实施例2制备的聚硅氧烷改性环氧树脂材料的扫描电镜照片。
图3为实施例3制备的聚硅氧烷改性环氧树脂材料的扫描电镜照片。
图4为实施例4制备的聚硅氧烷改性环氧树脂材料的扫描电镜照片。
图5为实施例5制备的聚硅氧烷改性环氧树脂材料的扫描电镜照片。
图6为对比例1制备的聚硅氧烷改性环氧树脂材料的扫描电镜照片。
图7为对比例2制备的聚硅氧烷改性环氧树脂材料的扫描电镜照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明，但不限于此。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
同时下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，包括步骤：
(1)取5.7g苯基三乙氧基硅烷、4.3g甲基苯基二甲氧基硅烷(硅烷混合物的R/Si为1.5)和90g双酚A型环氧树脂(环氧当量184g/mol，25℃下的黏度为1.2Pa·s)，加热至70℃，在搅拌速率为150rpm条件下，充分搅拌至环氧树脂和硅烷单体完全混匀后，将24g熔融后的二氨基二苯基甲烷加入混合体系，再加入1.1g 1.0mol/L的NaOH水溶液和0.05g二月桂酸二丁基锡，在0.03MPa真空度下，70℃下150rpm搅拌反应30min。
(2)在70℃和0.03MPa真空度下固化5h，在150℃、大气压下固化2h，得到聚硅氧烷改性环氧树脂复合材料。
本实施例制备的聚硅氧烷改性环氧树脂材料的扫描电镜照片如图1所示，当有机硅含量为10wt％时，该方法能够控制聚硅氧烷分散在环氧树脂基体中的相尺度小于0.75μm。且制备过程以及所得产物均未发生宏观相分离，反应体系均一性好。
实施例2
一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，包括步骤：
(1)取8.5g苯基三乙氧基硅烷、6.5g甲基苯基二甲氧基硅烷(硅烷混合物的R/Si为1.5)和85g双酚A型环氧树脂(环氧当量184g/mol，25℃下的黏度为1.2Pa·s)，加热至70℃，在搅拌速率为150rpm条件下，充分搅拌至环氧树脂和硅烷单体完全混匀后，将23g熔融后的二氨基二苯基甲烷加入混合体系，再加入1.6g 1mol/L的NaOH水溶液和0.075g二月桂酸二丁基锡，在0.03MPa真空度下，70℃下150rpm搅拌反应30min。
(2)在70℃和0.03MPa真空度固化5h，在150℃、大气压下固化2h，得到聚硅氧烷改性环氧树脂复合材料。
本实施例制备的聚硅氧烷改性环氧树脂材料的扫描电镜照片如图2所示，当有机硅含量为15wt％时，该方法能够控制聚硅氧烷分散在环氧树脂基体中的相尺寸小于0.85μm。且制备过程以及所得产物均未发生宏观相分离，反应体系均一性好。
实施例3
一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，包括步骤：
(1)取11.4g苯基三乙氧基硅烷、8.6g甲基苯基二甲氧基硅烷(硅烷混合物的R/Si为1.5)和80g双酚A型环氧树脂(环氧当量184g/mol，25℃下的黏度为1.2Pa·s)，加热至70℃，在搅拌速率为150rpm条件下，充分搅拌至环氧树脂和硅烷单体完全混匀后，将22g熔融后的二氨基二苯基甲烷加入混合体系，再加入2.2g 1mol/L NaOH水溶液和0.1g二月桂酸二丁基锡，在0.03MPa真空度下，70℃下150rpm搅拌反应30min。
(2)在70℃和0.03MPa真空度固化5h，在150℃、大气压下固化2h，得到聚硅氧烷改性环氧树脂复合材料。
本实施例制备的聚硅氧烷改性环氧树脂材料的扫描电镜照片如图3所示，当有机硅含量为20wt％时，该方法能够控制聚硅氧烷分散在环氧树脂基体中的相尺寸小于1.50μm。且制备过程以及所得产物均未发生宏观相分离，反应体系均一性好。
实施例4
一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，包括步骤：
(1)取14g苯基三乙氧基硅烷、11g甲基苯基二甲氧基硅烷(硅烷混合物的R/Si为1.5)和75g双酚A型环氧树脂(环氧当量184g/mol，25℃下的黏度为1.2Pa·s)，加热至70℃，在搅拌速率为150rpm条件下，充分搅拌至环氧树脂和硅烷单体完全混匀后，将20g熔融后的二氨基二苯基甲烷加入混合体系，再加入2.8g 1mol/L NaOH水溶液和0.125g二月桂酸二丁基锡，在0.03MPa真空度下，70℃下150rpm搅拌反应30min。
(2)在70℃和0.03MPa真空度固化5h，在150℃、大气压下固化2h，得到聚硅氧烷改性环氧树脂复合材料。
本实施例制备的聚硅氧烷改性环氧树脂材料的扫描电镜照片如图4所示，当有机硅含量为25wt％时，该方法能够控制聚硅氧烷分散在环氧树脂基体中的相尺寸小于1.70μm。且制备过程以及所得产物均未发生宏观相分离，反应体系均一性好。
实施例5
一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，包括步骤：
(1)取17g苯基三乙氧基硅烷、13g甲基苯基二甲氧基硅烷(硅烷混合物的R/Si为1.5)和70g双酚A型环氧树脂(环氧当量184g/mol，25℃下的黏度为1.2Pa·s)，加热至70℃，在搅拌速率为150rpm条件下，充分搅拌至环氧树脂和硅烷单体完全混匀后，将19g熔融后的二氨基二苯基甲烷加入混合体系，再加入3.3g 1mol/L NaOH水溶液和0.15g二月桂酸二丁基锡，在0.03MPa真空度下，70℃下150rpm搅拌反应30min。
(2)在70℃和0.03MPa真空度固化5h，在150℃、大气压下固化2h，得到聚硅氧烷改性环氧树脂复合材料。
本实施例制备的聚硅氧烷改性环氧树脂材料的扫描电镜照片如图5所示，当有机硅含量为30wt％时，该方法能够控制聚硅氧烷分散在环氧树脂基体中的相尺寸小于2.00μm。且制备过程以及所得产物均未发生宏观相分离，反应体系均一性好。
对比例1
一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，包括步骤：
(1)取17g苯基三乙氧基硅烷、13g甲基苯基二甲氧基硅烷(硅烷混合物的R/Si为1.5)和70g双酚A型环氧树脂(环氧当量184g/mol，25℃下的黏度为1.2Pa·s)，加热至90℃，在搅拌速率为150rpm条件下，充分搅拌至环氧树脂和硅烷单体完全混匀后，将19g熔融后的二氨基二苯基甲烷加入混合体系，再加入3.3g 1mol/L NaOH水溶液和0.15g二月桂酸二丁基锡，在0.03MPa真空度下，90℃下150rpm搅拌反应30min。
(2)在90℃和0.03MPa真空度固化5h，150℃、大气压下固化2h，得到聚硅氧烷改性环氧树脂复合材料。
本对比例制备的聚硅氧烷改性环氧树脂材料的扫描电镜照片如图6所示，聚合温度为90℃时，在改性环氧树脂中，聚硅氧烷组分的相尺寸在13μm左右，相比于实验例5，聚硅氧烷的相尺寸增大了一个数量级，宏观上出现相分离。
对比例2
一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，包括步骤：
(1)取17.9g甲基三乙氧基硅烷、12.1g二甲基二甲氧基硅烷(硅烷混合物的R/Si为1.5)和70g双酚A型环氧树脂(环氧当量184g/mol，25℃下的黏度为1.2Pa·s)，加热至70℃，在搅拌速率为150rpm条件下，充分搅拌至环氧树脂和硅烷单体完全混匀后，将19g熔融后的二氨基二苯基甲烷加入混合体系，再加入3.3g 1mol/L NaOH水溶液和0.15g二月桂酸二丁基锡，在0.03MPa真空度下，70℃下150rpm搅拌反应30min。
(2)在70℃和0.03MPa真空度固化5h，在150℃、大气压下固化2h，得到聚硅氧烷改性环氧树脂复合材料。
本对比例制备的聚硅氧烷改性环氧树脂材料的扫描电镜照片如图7所示，选用甲基三乙氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷，在改性环氧树脂中，聚硅氧烷组分的相尺寸在17μm左右，聚硅氧烷的相尺寸远大于实施例5，宏观上出现相分离。
试验例
对实施例1-5和对比例1-2制备的聚硅氧烷改性环氧树脂复合材料按GB/T1040-1992方法进行力学性能测试，测试结果如下表1所示。
表1实施例与对比例中聚硅氧烷改性环氧树脂复合材料的力学性能
Figure BDA0003867615260000081
由表1可知，不同尺寸的聚硅氧烷相结构赋予了聚硅氧烷改性环氧树脂复合材料不同的性能，并表现出良好的韧性和力学强度。相比对比例，本发明制备的聚硅氧烷改性环氧树脂复合材料具有更优异的力学性能。

Claims (10)

1.一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，包括步骤：
将多官能度硅烷单体和环氧树脂混合，加热搅拌至混合均匀；加入碱溶液，催化剂和环氧树脂固化剂，进行搅拌反应；然后经固化得到聚硅氧烷改性环氧树脂材料；
所述多官能度硅烷单体选自通式为RnSiYm的硅烷中的一种或两种以上的组合；其中n＝1或2，m＝4-n，R为甲基、乙基、乙烯基、丙基或苯基中的一种或两种，Y为甲氧基或乙氧基。
2.根据权利要求1所述聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，其特征在于，所述多官能度硅烷单体为苯基甲基二乙氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、苯基乙烯基二乙氧基硅烷、苯基乙烯基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷或苯基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的组合；优选的，当所述多官能度硅烷单体为多种硅烷的混合物时，R/Si为1.1～1.9；进一步优选的，R/Si为1.3～1.7。
3.根据权利要求2所述聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，其特征在于，所述多官能硅烷单体为：苯基甲基二甲氧基硅烷或苯基甲基二乙氧基硅烷，与，苯基三甲氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷的组合；进一步优选为苯基甲基二甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷的组合；苯基甲基二甲氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷的质量比为1:0.5～3.1，优选为1:1.2～1.4。
4.根据权利要求1所述聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，其特征在于，所述多官能度硅烷单体和环氧树脂的质量比为1～5：5～9；优选的，所述多官能度硅烷单体和环氧树脂的质量比为1～3.5：6.5～9；进一步优选的，所述多官能度硅烷单体和环氧树脂的质量比为1：2～9。
5.根据权利要求1所述聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或酚醛型环氧树脂；优选的，所述环氧树脂的环氧当量为150～200、黏度为1000～15000mPa·s(25℃)；进一步优选的，环氧当量为175～185，黏度为1000～12000mPa·s(25℃)。
6.根据权利要求1所述聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，其特征在于，多官能度硅烷单体和环氧树脂混合后的加热搅拌温度为60-80℃，加热搅拌速率为100-200rpm。
7.根据权利要求1所述聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂固化剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二乙烯基丙胺、孟烷二胺、异佛尔酮二胺、N-氨乙基哌嗪、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)甲烷、间苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、间苯二胺、双氰胺或乙二酸二酰肼中的一种；优选的，所述环氧树脂固化剂为孟烷二胺、异佛尔酮二胺、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)甲烷、二氨基二苯基甲烷或间苯二胺中的一种；
优选的，所述环氧树脂固化剂的加入量为环氧树脂质量的5％-60％；优选的，所述环氧树脂固化剂为孟烷二胺时，加入量为环氧树脂质量的15％-42％；优选的，所述环氧树脂固化剂为异佛尔酮二胺时，加入量为环氧树脂质量的15％-40％；优选的，所述环氧树脂固化剂为双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷时，加入量为环氧树脂质量的23％-60％；优选的，所述环氧树脂固化剂为双(4-氨基环己基)甲烷时，加入量为环氧树脂质量的21％-52％；优选的，所述环氧树脂固化剂为二氨基二苯基甲烷时，加入量为环氧树脂质量的25％-30％；优选的，所述环氧树脂固化剂为间苯二胺时，加入量为环氧树脂质量的13％-34％。
8.根据权利要求1所述聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，其特征在于，包括以下条件中的一项或多项：
i、所述碱溶液为LiOH水溶液、NaOH水溶液或KOH水溶液，碱溶液的浓度为0.1～2.0mol/L，优选为1.0mol/L；所述碱溶液的加入量为所含的水能使硅烷单体进行水解缩合反应；优选的，碱溶液和多官能度硅烷单体的质量比为0.10～0.12:1；
ii、所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚希或异辛酸铋，优选为二月桂酸二丁基锡；所述催化剂的用量为多官能度硅烷单体质量的0.3-0.7％；优选的，所述催化剂的用量为多官能度硅烷单体质量的0.5％。
9.根据权利要求1所述聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，其特征在于，搅拌反应温度为65～85℃，优选为70℃；搅拌速率为100～500rpm，优选为150～350rpm；搅拌反应是于真空度为0.016～0.08MPa的条件下进行，优选真空度为0.03MPa；搅拌反应时间为20-40min；
优选的，所述固化是先于真空度为0.016～0.08MPa、65～85℃条件下固化3-8h，然后于大气压、120～180℃下固化2～6h。
10.根据权利要求1所述聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法，其特征在于，通过控制多官能度硅烷单体的种类、多官能度硅烷单体和环氧树脂的配比以及硅烷的聚合反应速率，实现共混体系相分离的精准调控以及聚硅氧烷改性环氧树脂材料微观结构的有效调控。
CN202211185762.4A 2022-09-27 2022-09-27 一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法 Pending CN115505239A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211185762.4A CN115505239A (zh) 2022-09-27 2022-09-27 一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211185762.4A CN115505239A (zh) 2022-09-27 2022-09-27 一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115505239A true CN115505239A (zh) 2022-12-23

Family

ID=84505998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211185762.4A Pending CN115505239A (zh) 2022-09-27 2022-09-27 一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115505239A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116554439A (zh) * 2023-04-24 2023-08-08 江苏扬农锦湖化工有限公司 一种防腐改性环氧树脂的制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004155865A (ja) * 2002-11-05 2004-06-03 Asahi Kasei Chemicals Corp 変性ポリシロキサン及びそれを用いた硬化性樹脂組成物
CN101638481A (zh) * 2009-06-23 2010-02-03 中国科学院广州化学研究所 一种聚苯基甲氧基硅烷及其制备方法和应用
WO2013062303A1 (ko) * 2011-10-25 2013-05-02 대주전자재료 주식회사 변성 실리콘 수지 조성물
JP2016020422A (ja) * 2014-07-14 2016-02-04 信越化学工業株式会社 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物
CN109852241A (zh) * 2019-02-01 2019-06-07 哈尔滨工业大学 一种耐热自修复聚硅氧烷-环氧树脂复合材料涂层及其制备方法
CN110305296A (zh) * 2019-07-16 2019-10-08 福州大学 一种聚硅氧烷改性环氧树脂及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004155865A (ja) * 2002-11-05 2004-06-03 Asahi Kasei Chemicals Corp 変性ポリシロキサン及びそれを用いた硬化性樹脂組成物
CN101638481A (zh) * 2009-06-23 2010-02-03 中国科学院广州化学研究所 一种聚苯基甲氧基硅烷及其制备方法和应用
WO2013062303A1 (ko) * 2011-10-25 2013-05-02 대주전자재료 주식회사 변성 실리콘 수지 조성물
JP2016020422A (ja) * 2014-07-14 2016-02-04 信越化学工業株式会社 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物
CN109852241A (zh) * 2019-02-01 2019-06-07 哈尔滨工业大学 一种耐热自修复聚硅氧烷-环氧树脂复合材料涂层及其制备方法
CN110305296A (zh) * 2019-07-16 2019-10-08 福州大学 一种聚硅氧烷改性环氧树脂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
邓勇宏: "有机硅改性环氧树脂及其纳米复合的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (工程科技Ⅰ辑)》, pages 016 - 363 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116554439A (zh) * 2023-04-24 2023-08-08 江苏扬农锦湖化工有限公司 一种防腐改性环氧树脂的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100572446C (zh) 半导体密封剂用环氧树脂组合物以及环氧树脂成型材料
CN103282442B (zh) 聚合物微粒分散树脂组合物及其制造方法
KR102393692B1 (ko) 열 경화성 수지 조성물
CN1102414A (zh) 通过乙酰乙酸酯的烯胺使聚合物官能化
CN104761994A (zh) 一种光固化有机硅改性环氧树脂漆膜的制备方法
CN109851759B (zh) 有机硅改性环氧树脂、其制备方法以及有机硅改性环氧树脂胶黏剂
JP6215712B2 (ja) 硬化性樹脂用靭性改質剤および硬化性樹脂組成物
US20160280846A1 (en) Curable compositions
CN115505239A (zh) 一种聚硅氧烷改性环氧树脂材料的制备方法
WO2019011244A1 (zh) 一种高强高韧热固性树脂基复合材料的制备方法及应用
CN109232896B (zh) 一种环氧树脂增韧剂及其制备方法和应用
CN106750329B (zh) 高抗水性氟硅改性环氧树脂的制备方法
CN108794984B (zh) 一种耐冲击高热残重的改性环氧树脂及其制备方法和用途
TWI724180B (zh) 潛在性硬化劑及其製造方法、以及熱硬化型環氧樹脂組成物
CN113308089A (zh) 一种高白度、韧性环氧树脂复合材料的制备方法
CN111607105A (zh) 生物基环氧树脂乳化剂及其水性乳液与制备方法
CN113651843A (zh) 一种含刚-柔结构的生物基增韧剂及其制备方法
AU2017349047B2 (en) Rapid curing epoxy-resin composition for fiber-matrix semifinished products
JP5208003B2 (ja) ポリマー微粒子分散組成物、及びその製造方法
CN112126077A (zh) 一种单组分水性环氧树脂
CN105482373A (zh) 一种端环氧基聚苯乙烯低聚物增韧改性环氧树脂的方法
CN117025149B (zh) 一种不粘钢板用无醛粘合剂及其制备方法
CN110016207A (zh) 反应性三嵌段丙烯酸酯聚合物和纳米二氧化硅协同增韧环氧树脂复合材料及其制备方法
CN109897166A (zh) 一种水溶性环氧树脂固化剂及其制备方法
CN112538235B (zh) 一种苯并噁嗪组合物及其制备方法

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