[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度無(wú)溶劑室溫固化有機(jī)硅樹(shù)脂及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110394702.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115197427B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李霞;朱良波;李川陽(yáng);宋祖杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中藍(lán)晨光化工有限公司;中藍(lán)晨光化工研究設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): C08G77/44
• 分類號(hào): C08G77/44
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 向丹

本發(fā)明公開(kāi)了一種高強(qiáng)度無(wú)溶劑室溫固化有機(jī)硅樹(shù)脂及其制備方法，將含氫MDQ樹(shù)脂與乙烯基羥基硅油在催化劑A作用下進(jìn)行脫氫縮合反應(yīng)，得到含MDQ高強(qiáng)度室溫固化有機(jī)硅樹(shù)脂，該發(fā)明制備得到的有機(jī)硅樹(shù)脂可以顯著增加室溫固化硅樹(shù)脂的強(qiáng)度，完全固化后擁有更好的力學(xué)性能、電性能以及優(yōu)良的三防性能，由于不含溶劑，滿足環(huán)保要求，在材料三防涂料領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種高強(qiáng)度無(wú)溶劑室溫固化有機(jī)硅樹(shù)脂及其制備方法，具體涉及一種含MDQ的高強(qiáng)度無(wú)溶劑室溫固化有機(jī)硅樹(shù)脂及其制備方法，屬于硅樹(shù)脂材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

有機(jī)硅樹(shù)脂是高度交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚有機(jī)硅氧烷，通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各種混合物，在有機(jī)溶劑如甲苯存在下，于較低溫度下水解得到的酸性水解物。其結(jié)構(gòu)以Si-O鍵為主鏈，Si-O鍵鍵能大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此，有機(jī)硅樹(shù)脂具有很好的耐溫性、耐侯性及耐腐蝕性，能有效延長(zhǎng)涂層使用周期，減少維護(hù)費(fèi)用。但由于常規(guī)有機(jī)硅樹(shù)脂其分子鏈的柔韌性不足硅橡膠，使用時(shí)也難以同時(shí)滿足所需的強(qiáng)度、柔韌性、耐高溫性及常溫固化性能。為賦予硅樹(shù)脂一定的彈性與柔性，通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂平宦?lián)度可以制備得到兼具樹(shù)脂和橡膠特性的彈塑性硅樹(shù)脂材料，其固化之后既有橡膠的柔韌性又有一個(gè)平滑的表面，并具有耐高低溫沖擊、高頻介電性能好、三防性能出色等優(yōu)點(diǎn),?彈塑性有機(jī)硅樹(shù)脂的綜合性能優(yōu)異，但某些性能，如固化后強(qiáng)度等需要再提高。

MQ樹(shù)脂是一類具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的硅樹(shù)脂，由單官能度的硅氧單元（R₃SiO_1/2，即M單元，和四官能度的硅氧單元（SiO₂，即Q單元）水解縮合而成。MQ樹(shù)脂具有優(yōu)良的耐候、耐輻射和潤(rùn)滑性能，常用于聚合物材料的補(bǔ)強(qiáng)和有機(jī)硅壓敏膠的增粘劑。公布號(hào)為CN110317343A的發(fā)明專利公開(kāi)了一種含MQ結(jié)構(gòu)單元單組份室溫固化有機(jī)硅樹(shù)脂及其制備方法，采用含氫MQ硅樹(shù)脂與苯基羥基硅油或苯基羥基硅樹(shù)脂縮合反應(yīng)后，再加入羥基烷氧基硅烷在催化劑的存在下進(jìn)行封端而得到所需硅樹(shù)脂，具有漆膜固化強(qiáng)度高、透明度好、韌性好、表面光滑、三防性能佳等優(yōu)點(diǎn)。但該樹(shù)脂在制備時(shí)，以甲苯為溶劑，并不滿足環(huán)保要求。

現(xiàn)有技術(shù)中，MDQ樹(shù)脂是在MQ樹(shù)脂結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了雙官能度硅氧單元（R¹R²SiO，即D單元）的聚硅氧烷化合物，可用作液體硅橡膠的補(bǔ)強(qiáng)材料、壓敏膠的填料和有機(jī)硅防粘劑。例如：公布號(hào)為CN110698674A的發(fā)明專利公開(kāi)了一種可化學(xué)交聯(lián)固化的含氟MDQ類型硅樹(shù)脂及其制備方法，該方法以含有氟原子的三氟丙基官能化的硅氧烷為反應(yīng)原料，通過(guò)共水解縮聚反應(yīng)制備得到結(jié)構(gòu)均勻和穩(wěn)定的含氟MDQ樹(shù)脂，其分子中含有可參與反應(yīng)的活性硅乙烯基官能團(tuán)，既可以在過(guò)氧化物硫化劑作用下交聯(lián)固化，也可在硅氫加成催化劑作用下，與含有活潑硅氫鍵的化合物或聚合物發(fā)生硅氫加成反應(yīng)，使其作為下游的反應(yīng)中間體或者補(bǔ)強(qiáng)填料，在提高樹(shù)脂增強(qiáng)有機(jī)硅復(fù)合材料機(jī)械力學(xué)性能的同時(shí)，避免產(chǎn)生縫隙或裂紋。該專利提供了一種含氟MDQ樹(shù)脂，由于其含有活性硅乙烯基官能團(tuán)，因此可以通過(guò)硅氫加成反應(yīng)引入下游產(chǎn)品中，以提高樹(shù)脂的力學(xué)性能，但該涂料仍然不能避免會(huì)使用溶劑，且反應(yīng)復(fù)雜。

除此之外，公布號(hào)為CN104892938A的發(fā)明專利公開(kāi)了一種MDQ類型苯基含氫硅樹(shù)脂及其制備方法，該制備方法采用四官能、二官能化合物、封頭劑和溶劑，在酸性催化劑下經(jīng)過(guò)水解、中和、縮聚制備的含苯基和氫的MDQ樹(shù)脂，制備時(shí)，可通過(guò)單體原料配比、反應(yīng)時(shí)間、溫度、pH值等條件來(lái)控制產(chǎn)物粘度、折光率、氫封頭劑含量等，從而與相應(yīng)的苯基乙烯基硅樹(shù)脂加成得到不同硬度、力學(xué)強(qiáng)度的產(chǎn)品。由此可以知道，該專利提供了通過(guò)乙烯基加成反應(yīng)而引入硅樹(shù)脂的MDQ結(jié)構(gòu)，但該方式制得的涂料并不能達(dá)到所需的室溫固化效果。

基于上述情況，亟待需要找到一種新的能夠引入有機(jī)硅樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)單元，該結(jié)構(gòu)單元的引入不僅能增強(qiáng)有機(jī)硅樹(shù)脂的力學(xué)性能、電性能及三防性能等物理性能，具備室溫固化強(qiáng)度，其合成工藝還能避免使用溶劑，無(wú)溶液污染，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容