[發(fā)明專利]一種具有高彎曲性能的有機硅樹脂復合材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310090898.1
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103289409A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設計）人: 陳利民;湯龍程;吳連斌;陳遒;裴勇兵;楊雄發(fā);華西林;蔣劍雄;來國橋
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08L77/02;C08L77/06;C08L69/00;C08L27/12;C08L23/20;C08L67/02;C08L61/16
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 王江成;朱實

技術領域

本發(fā)明涉及涉及高分子化合物技術領域，具體地說涉及一種提高有機硅樹脂復合材料彎曲性能的制備方法。

背景技術

有機硅樹脂具有優(yōu)異的耐熱性及耐候性，兼有優(yōu)良的電絕緣性、憎水性、阻燃性、低介電損耗性能等，且其介電性能參數(shù)隨溫度和頻率的變化改變很小。因此，以有機硅樹脂作為基料做成的電絕緣漆、涂料、模塑料、脫模劑和防潮劑等各類產(chǎn)品，在電子、電器、航空、航天、建筑、紡織、醫(yī)藥、日化等工業(yè)領域獲得了廣泛應用，成為國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平提高不可或缺的新材料。

有機硅樹脂是以Si-O-Si為主鏈，硅原子上帶有有機基團的交聯(lián)型半無機半有機類型的高聚物。硅樹脂的高分子結構中，具有多個活性基團，在加熱或由催化劑存在下可進一步發(fā)生交聯(lián)反應，固化形成不溶不熔的熱固性樹脂。由于高度三維網(wǎng)狀結構，硅樹脂往往會表現(xiàn)出易應力開裂，力學強度低，韌性差等缺點，使其應用受到很大的限制。為了在保持原有硅樹脂優(yōu)良性能的基礎上改進其不足目前提出了很多方法。例如，美國專利US5714265公開了一種硅橡膠復合體和環(huán)氧樹脂及其制備方法，該發(fā)明通過選擇合適的環(huán)氧樹脂和有機硅樹脂的共混物，堅固地結合在一起的有機硅-環(huán)氧樹脂組合物的復合材料的制備方法。此外，在申請?zhí)枮镃N200580047516.0的中國專利公開了一種有機硅樹脂和環(huán)氧樹脂的結合復合材料及其制備方法，利用環(huán)氧樹脂與有機硅結合制備出堅固緊密的復合材料。上述兩種有機硅改性環(huán)氧樹脂的制備方法雖然將可以將有機硅和環(huán)氧樹脂結合在一起，提高環(huán)氧樹脂的熱學性能，但材料的力學性能仍不理想，兩種熱固性聚合物固化后形成的三維交聯(lián)網(wǎng)絡結構的抵抗裂紋擴展能力仍很差。考慮到有機硅材料的優(yōu)異性能，申請?zhí)枮?00480008371.9的中國公開了聚酯樹脂組合物，通過添加含聚硅氧烷的接枝聚合物來得到一種彎曲彈性模量、抗沖擊性熱塑性聚酯樹脂組合物，然而熱塑性聚合物隨溫度的變化產(chǎn)品性能會有很大幅度的波動，其耐高溫性能和耐侯性能與有機硅樹脂材料相比仍有很大的差距。

發(fā)明內(nèi)容

為解決有機硅樹脂存在著易應力開裂，力學強度低，韌性差等問題，本發(fā)明提出一種具有高彎曲性能的有機硅樹脂復合材料的制備方法，本發(fā)明的制備工藝簡單，采用本方法制備的有機硅樹脂復合材料具有良好的彎曲性能。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：一種具有高彎曲性能的有機硅樹脂復合材料的制備方法為以下步驟：

(1)稱取各組份，各組份的重量百分比為：

有機硅樹脂????70～95％，

熱塑性聚合物??0.5～25％，

催化劑????????0.01～2.5％，

脫模劑????????0.1～5％；

作為優(yōu)選，制備方法中稱取各組份，各組份的重量百分比為：

有機硅樹脂????80～90％，

熱塑性聚合物??2.5～20％，

催化劑????????0.05～1.5％，

脫模劑????????1～3.5％。

(2)在溫度為80～100℃的開煉機上，將有機硅樹脂加熱至熔融狀態(tài)，然后加入熱塑性聚合物和脫模劑，輥煉20～45分鐘，再加入催化劑后輥煉5～10分鐘后得到有機硅樹脂/熱塑性聚合物混合物。

(3)將步驟(2)得到的有機硅樹脂/熱塑性聚合物混合物冷卻到室溫后粉碎，得到有機硅樹脂復合材料母粒，經(jīng)后加工得到有機硅樹脂復合材料。室溫為18～25℃。有機硅樹脂復合材料母粒經(jīng)后加工得到有機硅樹脂復合材料，后加工為現(xiàn)有技術的模壓成型和傳遞模壓成型。

本發(fā)明以有機硅樹脂為基體來制備耐高溫耐候阻燃的高性能有機硅材料，所述的有機硅樹脂選自甲基硅樹脂、甲基苯基硅樹脂中的一種或幾種。有機樹脂為熱固性塑料，第一次加熱時可以軟化流動，加熱到一定溫度，產(chǎn)生化學反應一交鏈固化而變硬，這種變化是不可逆的，此后，再次加熱時，已不能再變軟流動了。熱固性塑料的樹脂固化前是線型或帶支鏈的，固化后分子鏈之間形成化學鍵，成為三度的網(wǎng)狀結構，不僅不能再熔觸，在溶劑中也不能溶解。

所述熱塑性聚合物的軟化點應在170℃以上，熱塑料性塑料粉細度大于等于100目。作為優(yōu)選，所述的熱塑性聚合物選自尼龍610、尼龍6、尼龍66、聚碳酸酯、聚三氟氯乙烯、聚-4-甲基戊烯-1、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮中的一種或幾種。熱塑性物質(zhì)在加熱時能發(fā)生流動變形，冷卻后可以保持一定形狀的性質(zhì)。大多數(shù)線型聚合物均表現(xiàn)出熱塑性，很容易進行擠出、注射或吹塑等成型加工，在一定溫度范圍內(nèi)，能反復加熱軟化和冷卻硬化的性能。