[發(fā)明專利]一種含環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)硅樹脂及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910044710.3
• 申請日: 2009-11-06
• 公開（公告）號: CN101712760A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李強(qiáng)軍;衷敬和;姜其斌;陳子榮;蔡彬芬
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲時(shí)代電氣絕緣有限責(zé)任公司
• 主分類號: C08G77/18
• 分類號: C08G77/18;C08G77/06
• 代理公司: 上海碩力知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31251
• 代理人: 王法男

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有機(jī)硅樹脂及其制備方法，尤其涉及一種有機(jī)側(cè)鏈上含環(huán) 氧基的有機(jī)硅樹脂

背景技術(shù)

環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的力學(xué)性能、機(jī)械性能、電氣性能、粘接性能等優(yōu)點(diǎn)， 而有機(jī)硅樹脂則具有非常優(yōu)異的耐熱性能、耐電暈性能以及介質(zhì)損耗低等優(yōu)點(diǎn)。 環(huán)氧型有機(jī)硅樹脂則將融合兩者各自的優(yōu)點(diǎn)和發(fā)揮材料的最大的優(yōu)勢性能，并 且環(huán)氧基團(tuán)的引入將大大改善有機(jī)硅樹脂與其它有機(jī)樹脂如聚酯樹脂、環(huán)氧樹 脂、丙烯酸樹脂間的相容性以及大大提高與各種顏料添加劑之間的配伍性。

近年來，隨著對環(huán)氧和有機(jī)硅樹脂的優(yōu)點(diǎn)不斷被認(rèn)識和發(fā)掘，環(huán)氧型有機(jī) 硅樹脂的研究十分活躍，國內(nèi)外研究人員在這個(gè)領(lǐng)域做了大量的研究工作，但 從目前的文獻(xiàn)報(bào)道來看主要還集中表現(xiàn)在環(huán)氧和有機(jī)硅樹脂的相互改性方面的 研究。改性研究在很大程度上只是兩種樹脂的一種亞微觀的拼湊，很難保證兩 者之間的均一穩(wěn)定性，并且諸如在用環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂時(shí)其引入的環(huán)氧值是 有限的，環(huán)氧基團(tuán)的分布也只是補(bǔ)丁式結(jié)構(gòu)。通常在改性過程當(dāng)中需要加入一 定的催化劑如醋酸鉛、醋酸鋅、環(huán)烷酸鹽、乙酰丙酮鋁等來促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行， 但這些助劑在改性進(jìn)行完后將繼續(xù)保留在體系當(dāng)中，很難去除，這樣則勢必影 響樹脂的貯存等其它性能，所以改性的方面將受到一定的制約。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在涉及并提出一種含環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)硅樹脂及其制備方 法，針對目前環(huán)氧型有機(jī)硅樹脂合成路線上復(fù)雜，產(chǎn)物穩(wěn)定性差、催化劑及助 劑難去除等缺點(diǎn)而提出來的一步法合成含環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)硅樹脂的方法。

本發(fā)明目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

選擇至少一種按結(jié)構(gòu)通式R′_nSiX_4-n的硅烷單體為起始原料，其中R′為有機(jī) 基團(tuán)，包含有環(huán)氧基團(tuán)；X為可水解基團(tuán)，可為氯原子、烷氧基或酰氧基等；n 取值1，2，3，該起始原料還包括含甲基、苯基、乙烯基的有機(jī)硅硅烷單體， 上述原材料按硅樹脂R/Si值1.2～1.6確定配比，在5～20℃滴加到加有起始原 料摩爾總數(shù)1～6倍的水、1～4倍的弱極性溶劑且快速攪拌的燒瓶中，滴加水解 反應(yīng)持續(xù)3～6小時(shí)后進(jìn)行濃縮，把樹脂層分離出來，在80～120℃下回流熟化 反應(yīng)2～5小時(shí)，測定樹脂達(dá)到所需的粘度范圍值500～3000mpa.s(23℃下)， 過濾，加入0.5～1倍樹脂量的溶劑，其固含調(diào)整到50％左右即出料，產(chǎn)物的有 機(jī)側(cè)鏈上包含有環(huán)氧基，環(huán)氧值為0.45～0.75。

所述R′_nSiX_4-n單體為γ-(2，3-環(huán)氧丙基)三乙氧基硅烷、γ-(2，3-環(huán)氧丙 基)三甲氧基硅烷、2，3-環(huán)氧丙基丙基三甲氧基硅烷、2，3-環(huán)氧丙基丙基三乙氧 基硅烷、3-[(2，3)-環(huán)氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷、3-[(2，3)-環(huán)氧丙氧]丙 基甲基二乙氧基硅烷一種或幾種的混合物。

所述含甲基、苯基、乙烯基有機(jī)硅硅烷單體為二甲基二氯硅烷、二甲基二 乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二氯硅烷、一苯基三氯硅烷、甲基 三氯硅烷、甲基三氯硅烷、正硅酸乙酯等的一種或幾種混合物。

所述弱極性溶劑為甲苯、二甲苯、環(huán)烷烴、鹵代烴、醋酸乙酯等的一種或 幾種混合物。

上述有機(jī)硅樹脂的制備方法，采用一步法合成，與常規(guī)的用環(huán)氧樹脂改性 有機(jī)硅樹脂的分步合成法存在很大的差異，一步法的合成方法操作簡單，容易 控制，不需要其它助劑，環(huán)氧值可設(shè)計(jì)并可在較寬泛的范圍內(nèi)選擇，環(huán)氧基團(tuán) 均勻分布在有機(jī)硅分子鏈上。(說明：環(huán)氧值可在0.45～0.75之間進(jìn)行選擇， 所以說比較寬泛地進(jìn)行設(shè)計(jì)所需的環(huán)氧值，另外因有機(jī)硅單體水解縮聚屬無規(guī) 競聚反應(yīng)，從整個(gè)有機(jī)硅分子鏈分布來看基本上可以認(rèn)為均勻分布)