[發明專利]一種改性有機硅樹脂的制備方法及所制改性有機硅樹脂的應用

無效

• 申請號: 201110174525.3
• 申請日: 2011-06-25
• 公開（公告）號: CN102382314A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 劉瑞源;游文瑋;嚴軼琛;席華松;盧玲
• 申請（專利權）人: 南方醫科大學
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;C08L77/06;C08L83/06;C08L63/02;C08K5/1515;C08G69/42;C08G69/26;C08G69/36;C09D187/00
• 代理公司: 廣州市天河廬陽專利事務所 44244
• 代理人: 胡濟元

技術領域

本發明涉及有機高分子化合物領域，涉及僅用硅氧反應得到的高分子化合物，具體涉及有機硅樹脂。

背景技術

有機硅樹脂中具有-Si-O-Si-結構，顯示出優良的耐候性、耐熱性、抗沾污性和化學穩定等性能。但是純有機硅樹脂需要高溫固化，且固化時間長施工不便，同時與金屬材料的附著力差，耐溶劑性差，機械強度不高，價格昂貴，所以其使用受到一定程度的限制。常用其他樹脂對其進行改性。使用環氧樹脂等其他樹脂對有機硅樹脂進行改性，可以改善樹脂的金屬附著力，硬度和機械性能。例如鄧明山等使用雙酚A環氧樹脂對甲基苯基有機硅樹脂進行改性，得到耐高溫環氧改性有機硅樹脂(鄧明山，金雙喜，黃海，環氧改性有機硅耐高溫涂料的研制，安徽化工，2000，103(2)，27-29)。但是環氧改性有機硅樹脂硬度差，機械性能不能滿足市場要求。

聚酰胺樹脂具有優良的耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性以及良好的力學性能和加工性能，且摩擦系數低，有一定的阻燃性，易于加工，應用廣泛為工程塑料。聚酰胺與多種樹脂的相容性良好，在涂料行業中得到廣泛應用。但是聚酰胺樹脂分子量大，溶解性差，粘度高，較難和其他樹脂進行化學改性。為了得到低粘度，溶解性好的聚酰胺樹脂，常用使用二聚酸和二元胺聚合。例如吳建良等(吳建良，低分子量聚酰胺樹脂的研制，浙江化工，2004，35(03)，19)以米糠油脂肪酸原料合成二聚酸，再與多乙烯多胺聚合得到低分子量，低粘度的聚酰胺。但是制備的低分子量聚酰胺樹脂耐熱性差，端基活化官能團含量少，不能提高環氧樹脂等其他樹脂的耐熱性能。

超支化聚合物具有高度支化的結構和大量的端基活性基團，具有高溶解性、低粘度以及較高的化學反應活性等。這些使得超支化聚合物在許多方面顯示出誘人的應用前景。低粘度使得超支化聚合物適合應用于高固體組分涂料，可與線形聚合物涂料共混降低體系粘度，改善體系流動性；高的溶解性可以減少溶劑的用量，降低成本，減少有害氣體排放；高度支化結構使得超支化聚合物分子鏈間纏結較少，不易結晶，使涂料具有良好的成膜性能。但是，超支化聚合物成膜后形成的涂膜分子量低，交聯密度小導致涂膜的機械性能差，耐化學品性能不能滿足要求；同時超支化聚合物成膜后形成的涂膜表面含有豐富的活性基團，降低涂膜的耐水性能。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種改性有機硅樹脂的制備方法，該方法制備的改性有機硅樹脂具有耐熱低表面能低和耐酸耐水性能好的優點。

為解決本發明所述的技術問題，本發明提供的解決方案是：一種改性有機硅樹脂的制備方法，該方法由以下步驟組成：

將40～60w％端羧基超支化聚酰胺、1～10w％環氧樹脂和30～50w％的有機硅樹脂和重量為端氨基超支化聚酰胺用量1～10％的交聯催化劑加入反應器中；依次在110～120℃、150～170℃和200～210℃下分別加熱1～3小時；最后降至室溫，加入有機溶劑調整固含量為60～70％；上述步驟中，

所述的端羧基超支化聚酰胺的重均分子量為2000～6000，它是將二元胺、三元酸和含氨基烷基羧酸按照物質的量比率為二元胺∶三元酸∶含氨基烷基羧酸＝1∶1～2∶0～0.1進行酰胺化反應得到；其中，所述的二元胺是1，3-丙二胺、1，2-丙二胺、1，4-環己二胺、1，4-丁二胺、異佛爾酮二胺、4，4’-二氨基二苯甲烷、4，4’-二氨基二苯砜和1，6-己二胺其中一種或者兩種以上；所述的三元酸是1，2，4-苯三甲酸和1，3，5-苯三甲酸其中一種或者混合物；所述的含氨基烷基羧酸是甘氨酸、3-氨基丙酸和3-氨基-2-甲基丙酸其中一種或者兩種以上；

所述的環氧樹脂是二氧化雙環戊二烯、3，4-環氧化環己烷甲酸3’，4’-環氧化環己烷甲酯、雙((3，4-環氧環己基)甲基)己二酸酯、雙(2，3-環氧環戊基)醚、雙酚S環氧樹脂和三羥甲基丙烷縮水甘油醚其中一種或者兩種以上；

所述的有機硅樹脂的重均分子量為800～2000，且含有2.5～15％的甲氧基或乙氧基和3～20％的羥基；

所述的交聯催化劑是鈦酸四丁酯、鈦酸四異丁酯、二辛氧基錫、二異辛氧基錫、二辛氧基鋅和二異辛氧基鋅其中一種或者兩種以上；

所述的有機溶劑為丁醇、異丁醇、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯和二丙二醇丁醚醋酸酯其中一種或兩種以上。