CN115894937A - 一种高强度硅树脂及其制备方法 - Google Patents
一种高强度硅树脂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115894937A CN115894937A CN202211475226.8A CN202211475226A CN115894937A CN 115894937 A CN115894937 A CN 115894937A CN 202211475226 A CN202211475226 A CN 202211475226A CN 115894937 A CN115894937 A CN 115894937A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- silicone resin
- strength
- fumed silica
- strength silicone
- 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
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高强度硅树脂及其制备方法，按重量份计包括以下组成成分：40‑60份气相二氧化硅，8‑16份羟基硅油，2‑4份正硅酸乙酯，50‑70份湿法液相载体，2‑20份封端剂和2‑10份氯化磷腈催化剂。本发明采用上述的一种高强度硅树脂及其制备方法，无三废产生，生产工艺环保，转化效率高，无副产物生成，硬段软段可调节度高，高分子量，相对玻璃化温度低、强度大的硅树脂，适合大规模生产和实验室临时制备的需求。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及一种高强度硅树脂及其制备方法。
背景技术
硅树脂是一种具有高度交联结构的热固性聚硅氧烷聚合物，兼具有机树脂及无机材料的双重特性，具有独特的物理、化学性能，有很好的电绝缘性质，耐温及防水的效果。硅树脂耐候性比一般的有机树脂好，因此，在耐温、耐热及防湿处理保护表层的涂布上，皆为理想的材料。
传统的硅树脂合成路线为两大类，一类为低成本的水玻璃路线，但是会产生大量的废酸废水；一类为正硅酸乙酯等活性硅烷，但是成本偏高且副产大量的乙醇甲醇类水解物。并且两种合成路线合成的树脂的强度都不够高，很难有大分子量产物合成，因此，亟需提出一种高强度硅树脂。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度硅树脂及其制备方法，无三废产生，生产工艺环保，转化效率高，无副产物生成，硬段软段可调节度高，高分子量，相对玻璃化温度低、强度大的硅树脂，适合大规模生产和实验室临时制备的需求。
为实现上述目的，本发明提供了一种高强度硅树脂，按重量份计包括以下组成成分：40-60份气相二氧化硅，8-16份羟基硅油，2-4份正硅酸乙酯，50-70份湿法液相载体，2-20份封端剂和2-10份氯化磷腈催化剂。
优选的，反应化学方程式如下：
优选的，所述湿法液相载体为107硅橡胶、聚醚多元醇、高沸点增塑剂中的一种。
优选的，所述气相二氧化硅的比表面积为150、200、280、380、430中的一种。
一种高强度硅树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备氯化磷腈催化剂；
(2)将40-60份气相二氧化硅，8-16份羟基硅油，2-4份正硅酸乙酯，50-70湿法液相载体在捏合机中混合，降温后制成糊状物硅树脂预聚体；
(3)向制好的预聚体中加入2-20份封端剂混合均匀；
(4)分步滴加20-50ppm催化剂，控制温度为60-90°，混合均匀，待粘度上升到所需分子量即制得所需的高强度硅树脂。
优选的，一种高强度硅树脂的制备方法，其特征在于：封端剂为六甲基二硅氧烷、乙烯基双封头中的一种或多种。
优选的，一种高强度硅树脂的制备方法，其特征在于：所需分子量为50000-5000000。
优选的，一种高强度硅树脂的制备方法，其特征在于，氯化磷腈催化剂的制备包括以下步骤：
(1)采用氮气吹扫反应装置，进行预热处理，打开反应装置中的冷凝水，用二氯甲烷和四氯乙烷依次浸润反应装置；
(2)将四氯乙烷和氯化铵混合搅拌均匀制得氯化铵的四氯乙烷溶液，待用；四氯乙烷、氯化铵的质量比为160：(10～11)；
(3)向反应装置中加入五氯化磷，氮气保护下，缓慢升温至140～160℃，然后滴加制得的氯化铵的四氯乙烷溶液，滴加速度为0.45～0.55L/h，五氯化磷、氯化铵的质量比为20：(2～5)，滴加完成后，回流反应，然后升温至170～175℃，继续回流反应，反应结束后冷却至室温，得反应液；
(4)向反应液中加入苯甲醚，苯甲醚与反应液的质量比为2:1，真空条件下搅拌混合均匀，得到目标晶体，即为氯化磷腈催化剂。
本发明的原理：
气相二氧化硅的三维立体结构为硬段，羟基硅油的硅氧键线性二维结构为软缎，以硬段为核心，利用气相二氧化硅表面的羟基与羟基硅油的端羟基缩合形成气相二氧化硅表面接枝线性硅氧软段高分子。然后利用磷腈催化剂将软段末端的羟基与封端剂分子重排，实现三维立体硬段为中心，线性接枝的端甲基乙烯基硅树脂。
气相二氧化硅为三维网状立体结构，通过在三维网状立体结构的表面接枝羟基硅油制备树脂，从而使树脂具有较强的硬度、抗拉伸强度、抗撕裂性和耐磨性。
当湿法液相载体为107硅橡胶时，107硅橡胶在作为载体的同时其端羟基也少部分的参与到交联反应中，与气相二氧化硅表面的硅羟基聚合，反应式如下，
即树脂的表面接枝有二维线性Si-O链，此时气相二氧化硅为三维网状立体结构作为硬段与二维线性Si-O链软段连接，降低了树脂的粘度和热熔软化点，使高强度树脂具有软段结构和较高的分子量。
当湿法液相载体为聚醚多元醇时，在前期气相二氧化硅表面的羟基与羟基硅油的羟基缩合时，聚醚多元醇作为载体，提高气相二氧化硅与羟基硅油的相容性，从而使缩合反应的快速且均匀，在后期形成胶体时，聚醚多元醇作为增塑剂，从而提高合成的树脂的强度。
气相二氧化硅的比表面积越大，其颗粒的粒度越小，颗粒越小则三维结构的气相二氧化硅的分子量越小，从而导致合成的树脂的分子量较小，反之则较大。而气相二氧化硅为三维网状立体结构作为硬段与二维线性Si-O链软段连接，气相二氧化硅分子量的大小也影响着硬段结构的分子量的大小，而热熔软化点的高低则取决于硬段与软段的比例，因此，可以通过选择不同规格的气相二氧化硅，从而使得到的树脂的具有不同的分子量和热熔软化点。
本发明的有益效果：
(1)制得的树脂具有较高的强度和较大的分子量，同时具有软段和硬段结构，相对玻璃化温度低。
(2)通过控制基料、湿法液相载体和封端剂的组成比例，可以制得不同分子量、不同热熔软化点的高强度硅树脂。
(3)通过选择不同规格的气相二氧化硅，从而使得到的树脂的具有不同的分子量和热熔软化点。
(4)生产过程环保，安全高效，适合大规模生产和实验室临时制备等需求。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步描述，实施例中所用各种化学品和试剂如无特别说明均为市售购买。
实施例1
(1)制备氯化磷腈催化剂；
(2)将40份比表面积为150的气相二氧化硅，8份羟基硅油，2份正硅酸乙酯，50份107硅橡胶在捏合机中混合，降温后制成糊状物硅树脂预聚体；
(3)向制好的预聚体中加入10份六甲基二硅氧烷混合均匀；
(4)分步滴加20ppm催化剂，控制温度为60°，混合均匀，待粘度上升到所需分子量即制得所需的高强度硅树脂。
实施例2
(1)制备氯化磷腈催化剂；
(2)将40份比表面积为150的气相二氧化硅，8份羟基硅油，2份正硅酸乙酯，50份聚醚多元醇在捏合机中混合，降温后制成糊状物硅树脂预聚体；
(3)向制好的预聚体中加入10份乙烯基双封头混合均匀；
(4)分步滴加20ppm催化剂，控制温度为60°，混合均匀，待粘度上升到所需分子量即制得所需的高强度硅树脂。
实施例3
(1)制备氯化磷腈催化剂；
(2)将40份比表面积为280的气相二氧化硅，8份羟基硅油，2份正硅酸乙酯，50份107硅橡胶在捏合机中混合，降温后制成糊状物硅树脂预聚体；
(3)向制好的预聚体中加入10份六甲基二硅氧烷混合均匀；
(4)分步滴加20ppm催化剂，控制温度为60°，混合均匀，待粘度上升到所需分子量即制得所需的高强度硅树脂。
实施例4
(1)制备氯化磷腈催化剂；
(2)将50份比表面积为280的气相二氧化硅，12份羟基硅油，3份正硅酸乙酯，60份聚醚多元醇在捏合机中混合，降温后制成糊状物硅树脂预聚体；
(3)向制好的预聚体中加入10份乙烯基双封头混合均匀；
(4)分步滴加25ppm催化剂，控制温度为60°，混合均匀，待粘度上升到所需分子量即制得所需的高强度硅树脂。
实施例5
(1)制备氯化磷腈催化剂；
(2)将60份比表面积为280的气相二氧化硅，16份羟基硅油，4份正硅酸乙酯，70份107硅橡胶在捏合机中混合，降温后制成糊状物硅树脂预聚体；
(3)向制好的预聚体中加入20份六甲基二硅氧烷混合均匀；
(4)分步滴加50ppm催化剂，控制温度为60°，混合均匀，待粘度上升到所需分子量即制得所需的高强度硅树脂。
实施例6
(1)制备氯化磷腈催化剂；
(2)将60份比表面积为430的气相二氧化硅，16份羟基硅油，4份正硅酸乙酯，70份107硅橡胶在捏合机中混合，降温后制成糊状物硅树脂预聚体；
(3)向制好的预聚体中加入20份六甲基二硅氧烷混合均匀；
(4)分步滴加50pppm催化剂，控制温度为60°，混合均匀，待粘度上升到所需分子量即制得所需的高强度硅树脂。
为了更好地说明本发明的效果，对实施例1-6样品进行测试。以ASTMD6110-2017标准进行冲击强度测试，以ASTMD638-10标准进行拉伸测试，以GB/T12007.6标准进行热熔软化点测试。测试结果如表1所示。从表1可以看出，本发明中高强度硅树脂的冲击强度、拉伸强度明显提高，说明了韧性的明显提高。同时，树脂的热熔软化点明显降低，因而，可以证明本发明制备的高强度树脂复合材料具有高强度、高韧性和低热熔软化点性能能。
表1性能测试结果
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种高强度硅树脂，其特征在于，按重量份计包括以下组成成分：40-60份气相二氧化硅，8-16份羟基硅油，2-4份正硅酸乙酯，50-70份湿法液相载体，2-20份封端剂和2-10份氯化磷腈催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种高强度硅树脂，其特征在于，反应化学方程式如下：
3.根据权利要求1所述的一种高强度硅树脂，其特征在于：所述湿法液相载体为107硅橡胶、聚醚多元醇、高沸点增塑剂中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种高强度硅树脂，其特征在于：所述气相二氧化硅的比表面积为150、200、280、380、430中的一种。
5.一种如权利要求1所述的一种高强度硅树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备氯化磷腈催化剂；
(2)将40-60份气相二氧化硅，8-16份羟基硅油，2-4份正硅酸乙酯，50-70份湿法液相载体在捏合机中混合，降温后制成糊状物硅树脂预聚体；
(3)向制好的预聚体中加入2-20份封端剂混合均匀；
(4)分步滴加20-50ppm催化剂，控制温度为60-90°，混合均匀，待粘度上升到所需分子量即制得所需的高强度硅树脂。
6.根据权利要求5所述的一种高强度硅树脂的制备方法，其特征在于：封端剂为六甲基二硅氧烷、乙烯基双封头中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的一种高强度硅树脂的制备方法，其特征在于：所需分子量为50000-5000000。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211475226.8A CN115894937B (zh) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | 一种高强度硅树脂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211475226.8A CN115894937B (zh) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | 一种高强度硅树脂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115894937A true CN115894937A (zh) | 2023-04-04 |
| CN115894937B CN115894937B (zh) | 2023-09-22 |
Family
ID=86492892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211475226.8A Active CN115894937B (zh) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | 一种高强度硅树脂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115894937B (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102311646A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-01-11 | 山东省垦利县新型电力器材厂 | 有机复合绝缘子复合外套的材料配制剂及其制备方法 |
| CN103756333A (zh) * | 2014-01-15 | 2014-04-30 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 韧性高模量的硅树脂组合物及其制备方法 |
| CN103937266A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-07-23 | 东莞市柏力有机硅科技有限公司 | 一种表面自粘性加成型液态硅橡胶及其制备方法 |
| CN104650596A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-05-27 | 柳州聚龙科技有限公司 | 硅橡胶密封圈 |
| CN106751889A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-05-31 | 东爵有机硅(南京)有限公司 | 一种耐高温高强度硅橡胶组合物及其制备方法 |
| CN107936574A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-20 | 佛山市华联有机硅有限公司 | 一种沉淀法白炭黑补强硅橡胶的制备方法 |
| CN110655049A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-07 | 新纳奇材料科技江苏有限公司 | 一种氯化磷腈催化剂的制备方法及其在烷氧基封端聚硅氧烷制备中的应用 |
| CN111378285A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-07-07 | 新纳奇材料科技江苏有限公司 | 一种高强度高阻燃有机硅泡沫材料及其制备方法 |
| CN113943546A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-18 | 济南汉斯曼时代技术有限公司 | 一种电器元件用双组份硅酮灌封胶及其制备方法 |
| CN114381123A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-04-22 | 新纳奇材料科技江苏有限公司 | 一种陶瓷化阻燃发泡硅胶材料的制备方法 |
| CN115572390A (zh) * | 2022-09-09 | 2023-01-06 | 新纳奇材料科技江苏有限公司 | 一种氯化磷腈催化剂的制备方法及其在乙烯基封端聚二甲基硅氧烷制备中的应用 |
-
2022
- 2022-11-23 CN CN202211475226.8A patent/CN115894937B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102311646A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-01-11 | 山东省垦利县新型电力器材厂 | 有机复合绝缘子复合外套的材料配制剂及其制备方法 |
| CN103756333A (zh) * | 2014-01-15 | 2014-04-30 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 韧性高模量的硅树脂组合物及其制备方法 |
| CN103937266A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-07-23 | 东莞市柏力有机硅科技有限公司 | 一种表面自粘性加成型液态硅橡胶及其制备方法 |
| CN104650596A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-05-27 | 柳州聚龙科技有限公司 | 硅橡胶密封圈 |
| CN106751889A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-05-31 | 东爵有机硅(南京)有限公司 | 一种耐高温高强度硅橡胶组合物及其制备方法 |
| CN107936574A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-20 | 佛山市华联有机硅有限公司 | 一种沉淀法白炭黑补强硅橡胶的制备方法 |
| CN110655049A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-07 | 新纳奇材料科技江苏有限公司 | 一种氯化磷腈催化剂的制备方法及其在烷氧基封端聚硅氧烷制备中的应用 |
| CN111378285A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-07-07 | 新纳奇材料科技江苏有限公司 | 一种高强度高阻燃有机硅泡沫材料及其制备方法 |
| CN113943546A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-18 | 济南汉斯曼时代技术有限公司 | 一种电器元件用双组份硅酮灌封胶及其制备方法 |
| CN114381123A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-04-22 | 新纳奇材料科技江苏有限公司 | 一种陶瓷化阻燃发泡硅胶材料的制备方法 |
| CN115572390A (zh) * | 2022-09-09 | 2023-01-06 | 新纳奇材料科技江苏有限公司 | 一种氯化磷腈催化剂的制备方法及其在乙烯基封端聚二甲基硅氧烷制备中的应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115894937B (zh) | 2023-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2797980B1 (en) | Functional silane-compatibilized epoxy compositions for insulation applications | |
| US7268181B2 (en) | Volume-modified casting compounds based on polymeric matrix resins | |
| JPS62158716A (ja) | シリコ−ン変性剤分散体および変性方法 | |
| CN110591288B (zh) | 一种超支化硅磷协同阻燃剂改性环氧树脂及制备方法 | |
| WO2001005862A1 (fr) | Condensat d'alkoxysilane partiel contenant un groupe glycidyl ether, resine modifiee au silane, compositions de ces derniers et procedes de fabrication de ces derniers | |
| WO2000078838A1 (fr) | Composition de resine epoxy et procede de production d'une resine epoxy modifie au silane | |
| CN109054734A (zh) | 一种基于含氨基硅氧烷制备的胶黏剂及其制备和使用方法 | |
| CN107118351B (zh) | 双层倍半硅氧烷环氧树脂改性剂及其制备方法和应用 | |
| CN111116869A (zh) | 一种液态环氧基功能化poss改性型环氧树脂及其制备方法 | |
| JP3458379B2 (ja) | シラン変性エポキシ樹脂組成物およびその硬化物 | |
| CN101638517A (zh) | 一种有机硅树脂组合物 | |
| KR20050014794A (ko) | 콜로이달 실리카를 함유하는 실리콘 수지의하이드로실릴화 반응 경화제 및 그 제조방법 | |
| US20040014922A1 (en) | Aqueous polyurethane coating compositions | |
| JP7156232B2 (ja) | 酸素硬化性シリコーン組成物およびその硬化物 | |
| CN109705312A (zh) | 一种基于双功能poss耐高温环氧树脂及其制备和应用 | |
| JP2001192433A (ja) | エポキシ樹脂組成物および硬化物 | |
| JP3975305B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物および成形体 | |
| WO2015044757A9 (en) | A self-healing epoxy resin composition | |
| CN1226263A (zh) | 改性环氧硅氧烷缩合物及其制备方法与其在电子工业和电工技术工业中作低应力浇铸树脂的应用 | |
| JP2006169368A (ja) | 樹脂組成物、硬化物、およびその製造方法 | |
| KR20160097829A (ko) | 폴리티올 경화제를 포함하는 에폭시 접착제 조성물 및 이의 제조방법 | |
| JP3654351B2 (ja) | シラン変性エポキシ樹脂、その製造方法、樹脂組成物、半硬化物及び硬化物 | |
| CN115894937A (zh) | 一种高强度硅树脂及其制备方法 | |
| JP3722027B2 (ja) | メトキシ基含有シラン変性ノボラック型エポキシ樹脂、ならびに当該樹脂組成物から得られる半硬化物および硬化物 | |
| JP3570380B2 (ja) | メトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂、その製造法、エポキシ樹脂組成物およびその硬化物 |
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 |