[發明專利]一種耐高溫改性有機硅材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810588625.2
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108676168A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 李齊方;熊剛;周政
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C08G77/42
• 分類號: C08G77/42;C08L83/10;C09D183/10;C09D5/08
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本發明提供了一種環己基環氧樹脂預聚物并將其用于改性有機硅樹脂耐高溫材料的制備方法。本發明利用種類的不同氨基硅烷與不同種類的環己基環氧樹脂反應制備了環己基環氧樹脂預聚物，將其加入羥基封端的聚硅氧烷，最后加入固化劑和催化劑進行固化交聯反應，得到所述的耐高溫改性有機硅材料。本方法所合成的預聚物具有優良的室溫穩定性，相對于傳統雙酚A型環氧樹脂制備的預聚物有更優良的儲存穩定性，此外制備的耐高溫改性有機硅材料既具有有機硅耐熱性、耐水性、優良的電絕緣性及耐候性外，又具有環氧樹脂粘結性強、耐化學腐蝕性、力學性能優良等特點。本方法只需要室溫固化，工藝簡單、生產成本可控、具備工業化應用前景。

摘要

本發明涉及一種環己基環氧樹脂預聚物的合成及將其用于改性耐高溫有機硅材料的制備方法，所述方法包括如下步驟：(1)通過預聚反應合成環己基環氧樹脂預聚物；(2)羥基封端的聚硅氧烷與步驟(1)得到的預聚物混合，然后進行固化交聯反應，得到所述耐高溫改性有機硅材料。本發明實現了環氧樹脂預聚物的長期穩定儲存，在保持改性耐高溫有機硅材料粘附性及熱穩定性的基礎上大大縮短施工時間。

技術領域

本發明涉及一種環己基環氧樹脂預聚物，是一種具有室溫儲存穩定性的可用于改性耐高溫有機硅材料的制備方法及制品。

背景技術

有機硅樹脂是一類由硅原子和氧原子交替連結組成骨架，不同的有機基團再與硅原子連結的聚合物的統稱。有機硅樹脂具有良好的耐熱性、耐水性、優良的電絕緣性及耐候性等特點，因而近年來發展較快，在電子、輕工、化工、航空航天等各個領域獲得了廣泛應用。但有機硅樹脂用作耐高溫材料的主要缺點是需高溫(150～200℃)固化，且固化時間長；另外在高溫時防腐能力較差，對基材的附著力差，耐有機溶劑性差，溫度較高時漆膜的機械強度不好，從而限制了它的應用。為了克服上述缺點，往往需對有機硅樹脂進行改性，使之具有較佳的綜合性能，以便獲得更廣泛的應用。化學改性是改善有機硅樹脂性能的主要方法，通過在有機硅分子鏈中引入其它結構的分子鏈或化學基團，可以使有機硅樹脂的性能發生變化，其中性能的改變與引入分子的性質有關，用不同化合物與有機硅樹脂分子發生反應就得到性能各異的有機硅樹脂。

環氧改性有機硅的研究是改性有機硅研究領域中較為重要的一類，環氧樹脂具有優良的粘接性能、力學性能、耐溶劑性等優點，通過引入環氧基、羥基等極性基團對有機硅進行改性，可以彌補有機硅樹脂的缺點，尤其可以提高有機硅樹脂的附著力和機械性能。但是它們的溶度參數差異很大，因而它們的相容性較差，所以環氧改性有機硅樹脂材料的最重要解決的內容就是如何改善相容性。

如今最常使用的環氧樹脂有機硅類別主要有物理、化學改性。物理法操作較為簡便，使用混合攪拌裝置將兩者共混，固化后即可制得產物，然而分析表面形態可以看出，共混樣品中的環氧相與有機硅相界面清晰，相容性差，所以使用化學法共聚改性是比較好的改性方法。化學改性法主要是通過環氧樹脂上與有機硅上的活性基團直接化學連接來實現，但是化學法直接改性通常需要150℃以上的高溫長時間反應，反應效率低，能耗大。另外一種是使用普通工業級雙酚A型環氧樹脂作為預聚物材料，但其不具有儲存穩定性，室溫條件下兩天內就會發生凝膠，儲存期短，穩定性差，無法參與后期有機硅樹脂的改性，工業應用價值較低。

本發明同樣采用化學共聚改性法，通過將環己基環氧樹脂進行硅氧烷化處理得到預聚物，再將其用于改性有機硅樹脂，從而獲得穩定性好的預聚物，以及相容性佳、實干時間短、粘附性能及熱性能優異的改性有機硅涂料。

發明內容

針對現有技術中，雙酚A型環氧樹脂預聚物儲存穩定性差，室溫下短時間內(2d)易凝膠變質的主要缺陷，本發明的目的之一在于提供一種具有儲存穩定性的環己基環氧樹脂預聚物，并將其進一步用于耐高溫改性有機硅材料的簡便方法，所述方法包括如下步驟：

1.一種耐高溫改性有機硅材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)通過預聚反應合成環己基環氧樹脂預聚物；