[發明專利]一種環氧-有機硅樹脂及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911331101.6
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN113004524B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 曹駿;張聰穎;楊繼朋;楊慧雅;袁京;邱化敏;王慶義
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司;萬華化學（寧波）有限公司
• 主分類號: C08G77/38
• 分類號: C08G77/38;C08G77/20;C08L63/00;C08L83/06
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 陳悅軍

本發明屬于環氧樹脂改性的技術領域，尤其涉及一種環氧?有機硅樹脂及其制備方法和應用，該環氧?有機硅樹脂的制備方法包括：i、以含有乙烯基的MT樹脂和硅氧烷環體為原料，在酸性催化劑作用下發生平衡反應，制備得到含有乙烯基的MDT樹脂；ii、將所得含有乙烯基的MDT樹脂與過氧化物接觸進行氧化反應，得到端基含有環氧基團的MDT有機硅樹脂。本發明環氧?有機硅樹脂的制備方法簡單，能夠靈活、合理地調節環氧?有機硅樹脂的結構，且與環氧樹脂相容性很好，可制備透明的有機硅改性環氧樹脂；該環氧?有機硅樹脂在可保持環氧樹脂固化物良好耐溫性和耐候性的同時，能夠有效改善環氧樹脂固化物的力學性能(如，其彎曲強度和韌性)。

技術領域

本發明屬于環氧樹脂改性的技術領域，尤其涉及一種環氧-有機硅樹脂及其制備方法和應用。

背景技術

環氧樹脂是一類具有良好的粘接性和力學強度的聚合物，因而被廣泛地應用于汽車、電子、電器領域。但是，環氧樹脂本身也會存在一些性能缺陷。為了改善環氧樹脂的阻燃性、韌性、耐候性等性能，已有文獻報道了有機硅樹脂改性環氧樹脂的應用。

目前文獻報道的有機硅樹脂改性環氧樹脂應用中，主要包括兩種有機硅樹脂：不含環氧官能團的有機硅樹脂和含有環氧官能團的有機硅樹脂。例如，專利文件CN101307132A提供了一種利用含硅醇羥基或烷氧基封端的有機硅樹脂改性環氧樹脂的方法，利用硅醇羥基或烷氧基與環氧基團之間的反應得到硅樹脂改性的環氧樹脂，產物的耐水性能得到提高，但未提及力學性能。專利文件US20080255321提供了一種有機硅樹脂改性環氧樹脂的方法，利用硅氫加成反應在硅樹脂上引入環氧基團，進而用含有環氧基團的有機硅樹脂改性環氧樹脂，有效提高了環氧樹脂的耐熱性和粘接性能。然而該專利文件中未提及對力學性能的改善，且制備過程復雜。專利文件US5952439提供了一種含有環氧基團的有機硅樹脂改性環氧樹脂的方法，有效提高了環氧樹脂的玻璃化轉變溫度等耐熱性能，其中提及的含環氧基團的有機硅樹脂通過含有硅氫的有機硅樹脂與含有烯丙基的環氧單體進行硅氫加成反應得到，但其原料價格高且制備方法比較復雜。另外，未提及環氧樹脂固化物是否透明的問題。

那么，如何通過便捷、高效的方法獲得一種可有效改善環氧樹脂力學性能的含有環氧官能團的有機硅樹脂，就成為需要探究的重要課題。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有有機硅樹脂改性環氧樹脂的應用中存在的不足，提供環氧-有機硅樹脂及其制備方法和應用，該環氧-有機硅樹脂的制備方法簡單，能夠靈活、合理地調節環氧-有機硅樹脂的結構，且與環氧樹脂相容性很好，可制備透明的有機硅改性環氧樹脂；該環氧-有機硅樹脂在可保持環氧樹脂固化物良好耐溫性和耐候性的同時，能夠有效改善環氧樹脂固化物的力學性能(例如，其彎曲強度和韌性)。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

在一個方面，提供一種環氧-有機硅樹脂，其化學結構式如式(I)所示：

式中，

R₁為

R₂、R₃、R₄、R₅、R₆相同或不同，各自獨立地選自C1-C6的飽和烴基、C2-C6的不飽和烴基、三氟丙基或C6-C12的芳基；

a、c、d均為正數，b為0或正數。

根據本發明提供的環氧-有機硅樹脂，一些示例中，式(I)中，

a的取值為2-50(例如，4、8、10、15、18、25、30、35、40、45)，優選為5-20；

b的取值為0-200(例如，1、5、15、30、50、70、90、100、120、150、180)，優選為10-80；