甲基苯基有机硅低聚体改性环氧树脂的韧性及热残重_常金
有机硅改性环氧树脂制备及热稳定性_贵大勇
2 结果与讨论
2. 1 正交设计试验结果 有机硅 与 环 氧 树 脂 的 物 质 的 量 比、 反 应 温 度 （ θ） 和时间（ t） 对有机硅改性环氧树脂及其固化产 物的性能都有一定的影响． 固化产物热稳定性评价 参数为 α 和 θ g ． 正交实验条件及固化产物的热稳定 性测试结果及分析见表 1 和表 2．
508
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
深圳大学学报理工版
第 28 卷
本研究通过正交实验研究有机硅环氧树脂的制 备，并着重对固化产物的热稳定性进行表征 ．
化物热膨胀系数 α （ coefficient of thermal expansion， CTE ） 和玻璃 化 转 变 温 度 θ g ； 通 过 同 步 热 分 析 仪 （ thermogravimetric analysis，TGA； STA409PC ，德国 Netzsch 公司 ） 测定热分解温度． 弹性模量用电子 万能拉伸测试机 （ CMT4304 ， 深圳新三思材料检测 有限公司） 测试．
从表 3 可见，除 140 ℃ 外，较低反应温度下合 成的改性树脂反应前后的环氧值变化都较小． 说明 在温度 ＜ 130 ℃ 时， 二苯基硅二醇的活性基团未与 环氧树脂的环氧基反应，保留了环氧基， 只是与侧 链羟基发生反应， 使交 联 密 度 增 大， 热 稳 定 性 提 高； 在温度 ＞ 130 ℃ 时，可能是由于反应温度过高， 导致二苯基硅二醇发生自加聚反应， 且其部分活性 基团与环氧树脂的环氧基发生反应， 消耗 了 环 氧 基，与侧链羟基反应较少，降低了改性树脂的交联 密度，因此不利于其固化物热稳定性的提高． 这与 上述 θ g 和 α 明显下降的实验结果 （ 图 1 ） 吻合． 2. 3 改性树脂的结构表征 IR 对纯环氧树脂和最佳反应条件下合 通过 FT成的有机硅环氧树脂进行光谱测定 ，结果如图 2．
硅氧烷低聚物改性水性环氧树脂及其性能研究
硅氧烷低聚物改性水性环氧树脂及其性能研究严瑾;邵水源;昝丽娜;庞青涛;朱睿颖;何婷【摘要】用甲基丙烯酸改性环氧E-44合成水性环氧树脂,再以物理共混方式用自制硅氧烷低聚物改性水性环氧树脂.采用红外光谱对树脂结构进行表征;用改性树脂制备固化涂层,考察了涂层固化后的基本性能;并利用热重分析和差示扫描量热法分析了固化膜的热稳定性和玻璃化转变温度.结果表明:硅氧烷低聚物对改性水性环氧树脂的附着力、吸水率、耐化学介质性能影响不大;加入硅氧烷低聚物后涂膜的铅笔硬度从3H提升至4H;随着硅氧烷低聚物含量的增加,达到最大热失质量速率时的温度从364.5℃提升至433.0℃,涂膜的热稳定性提高.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2015(045)006【总页数】6页(P17-21,26)【关键词】聚硅氧烷;改性;水性环氧;亲水性【作者】严瑾;邵水源;昝丽娜;庞青涛;朱睿颖;何婷【作者单位】西安科技大学化学与化工学院,西安710054;西安科技大学材料科学与工程学院,西安710054;西安科技大学材料科学与工程学院,西安710054;西安万德能源化学股份有限公司,西安710065;西安科技大学材料科学与工程学院,西安710054;西安科技大学材料科学与工程学院,西安710054【正文语种】中文【中图分类】TQ637.81水性环氧树脂涂料不仅保持了溶剂型环氧树脂涂料的优点，具有优良的物理化学性能，还具有其自身的优势：可在室温和潮湿条件下固化，固化较快，交联密度高［1］，被广泛应用于防腐涂料［2］、工业地坪涂料［3］、建筑涂料［4］、石质文物保护［5］等领域。
但环氧树脂存在的韧性差、表面能高、高温易降解、憎水性不足等缺点，影响了制品的性能。
聚硅氧烷具有良好的介电性能、低温柔韧性、低表面能、高透氧性、耐热性、耐候性等优点，用聚硅氧烷改性环氧树脂，可赋予环氧制品一些独特的性能，被认为是有效改性环氧树脂的途径之一［6－11］。
有机硅改性环氧树脂
ｒｎｏｄｉｆｉｅｄ ｂｙ ｏｒｇａｌｌｉｃ ｓｉｌｉ∞ｎ． Ｋｅｙ ｗｍ．ｄｓ ｏｒｇａｌｌｉｃ ｓｉｌｉ∞ｎ，ｍｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｅｐｄｘｙ ｒｅｓｉｎ，ｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
基本反应：
一铲（卜Ｉ卜Ⅻ，ＣＲ ＣＨ —ｓ７０＿Ｒ一Ⅻ卜（岛一吁卜 ‘ ＼。／
Ｏ
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Ｈ： Ｌ址叶ｂ（：ｌｋ
Ｉｍ．ｓ．ｓ等ｌ”３研究＇厂不Ｉ＿Ｊ摩尔质量的端丙氨 基聚硅氧烷（Ａｓ）改性四甲基双酚二缩水甘油醚
（ＴＭＢＰＬｘｊＥ）体系的形态结构和断裂制性。结果
表明，ＡＳ‘ｊ环氧狃Ｊ脂在熔融态时的顶反应程度随 着Ａｓ摩尔质量的降低而提高；枉预反Ｊ砸时，如果
１共混改性
陈春伟等０７一使用聚甲基苯基硅氧烷（ＰＭＰｓ） 作为改性组分，对环氧树脂进行改性实验。由机械 共混法得到的样品，在７０００倍ＴＥＭ显微镜下即 可观察到颗粒粗大的ＰＭ口Ｓ分散相弥散在环氧树 脂基体中，形成海岛结构。而用化学法改性的树脂，
作者简介：张斌。男，１９了４年生，硕士研究生。研究方向为：有机硅改性环氧树脂，有机砖改性聚氨酯。
化工新型材料
第２９卷
和丙烯酸酯类单体合成具有核结构的粒子，可改善 柏容性，同时由于聚硅氧烷蝤化了交联网络，使分 子链的柔性和可动性增大，体系中环氧基固化的阻 力减小，固化反应速率增大。
陈雷等［１”崩氨丙基封端的聚氰丙基甲基硅氧 烷改性环氧树脂。ＤＭＡ，Ｄ６（：结果表明，氰丙基 的引入增加了两相的相容性，随分子鼍和百分含量 的增加，其相间相容性下降。拉伸结果表明，聚氰 丙基甲基硅氧烷改性体系的断裂伸长率比相应的 ＰＤＭＳ改性体系大大提高。
聚甲基苯基硅氧烷改性环氧树脂的自乳化性能
（ １ ． 广州 中国科学 院工 业技术研 究院 ，广东 广 州 ５ １ １ ４ ５ ８；２ ． 贵 州理工 学院化学 工程 学院 ，贵 州 贵 阳 ５ ５ ０ ０ ０ ３）
摘 要 ：以 甲基 丙 烯 酸 、苯 乙 烯 为 接 枝 反 应 单 体 ， 过 氧 化 二 苯 甲酰 为 引 发 剂 ，实 现 了聚 甲基 苯基硅氧烷 （ Ｐ ￣ Ｉ Ｐ Ｓ ）改 性 环 氧 树 脂 的 自乳 化 。研 究 了Ｐ Ｍ Ｐ ｓ 含 量 对 乳液 粒 径 、稳 定性 的影 响 ；考 查 了乳 液 固 化 后 漆 膜 的 热 稳 定 性 、 耐 盐 雾 性 能 、 机 械 性 能 等 。 结 果 表 明 当Ｐ Ｍ Ｐ ｓ 质 量 分 数 在 ４ ０ ％ 时 ，乳 液 粒 径 成 单 峰 分 布 ， 平 均 粒 径 为３ ２ ４ ． ９ ｎ ｍ，以３ ０ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ 转 速 离 心１ ５ ｍ ｉ ｎ 无沉淀 ， 固化 后 的漆 膜 耐 冲 击 、 耐 弯 曲性 能 良好 ，５ Ｏ ０ ｈ 盐雾试验后漆膜完好。 关键词 ：聚 甲基 苯 基 硅 氧 烷 ； 环 氧树 脂 ； 自乳 化 ；性 能
，
司 ； 聚 甲基 苯基 硅 氧 烷 （ Ｐ Ｍ Ｐ Ｓ ） ， 道 康 宁 （ 张 家 港 ） 有 机 硅 有 限 公 司 ； 钛 酸 四 异 丙 酯 （ Ｔ Ｉ Ｐ Ｔ ） 、 甲基 丙 烯 酸 （ Ｍ Ｍ Ａ ） 、 苯 乙 烯 （ Ｓ ｔ ） 、正 丁 醇 （ Ｂ Ａ ） 、 乙二 醇 丁 醚 （ Ｂ Ａ Ｃ ）、过 氧 化 二 苯 甲酰 （ Ｂ Ｐ Ｏ ） 、Ｎ ，Ｎ 一 二 甲 基 乙醇 胺 （ Ｄ Ｍ Ｅ Ａ ）、二 乙烯 三胺 （ Ｄ Ｅ Ｔ Ａ ）， 阿 拉 丁试剂 （ 上 海 ） 有 限 公 司 ； 马 口 铁 片 ， 方 舟 涂 料 仪 器 有 限 公 司 ；去 离 子 水 自制 。 １ ． ２ ＰＭＰ Ｓ改性 环 氧 树脂 乳 液 的 制 备 在２ ５ ０ ｍ Ｌ 四 口烧 瓶 中 加 入 Ｐ Ｍ Ｐ Ｓ 改 性 环 氧 树脂 ［ 制 备 方 法 参 考 文 献 ，ｍ ｐ ． ｐ ｓ ／（ Ｉ ｌ ｌ ＋ ｍ ）
甲基苯基硅树脂
上海华羚树脂有限公司甲基有机硅树脂
理化性能指标：涂膜铅笔硬度(H): 犁起硬度≥3 擦伤硬度≥2
性质及用途: 用于热固性塑料表面处理电子工业中显像管阳极帽防闪烁涂料及涂层成膜后具有交联度高硬度高、有优良的电气性能，耐热、耐氧化，憎水防潮、阻燃等，用于耐高温绝缘阻燃粉云母板的粘接剂，电阻器的灌封材料及耐高温涂料等.
天原（集团）上海树脂厂有限公司
OC2H5 CH3 C6H5
| | |
CH3－Si ―O ―Si ―O ―Si ―CH3
| | n |
OC2H5 OC2H5 C6H5
其中x,y,z为大于等于0的整数
适用牌号为SAR-2,SAR-5
[C6H5SiO1.5]x·[(C6H5)2SiO]y·[CH3SiO1.5]z·[(CH3)2SiO]n
其中x,y,z,n为大于等于0的整数
适用牌号为SAR-9
1053 1153 有机硅绝缘漆
本产品符合国家及行业标准的技术指标。
理化性能指标：
用途：***(常态:20±+@¡5℃，≥；热态:200±+@¡2℃，≥；受潮:20±+@¡5℃，相对湿度95±+@¡3%,处理24h, ≥)
性质及用途: 具有较高耐热性，绝缘性好，防潮性好. 用于制造有机玻璃单层压板和压塑料的粘接剂，H级电机、电器绝缘材料，适用于浸渍H级电机、电器及变压器和晶体管密封保护胶，用于制造H级双（单）玻璃包线，槽绝缘丝漆布的浸渍和晶体管密封保护胶，用于电机线圈包扎，柔软玻璃漆布，柔软云母板云母带，玻璃丝套管及纸张处理。
聚甲基苯基硅氧烷改性环氧树脂合成与应用
聚甲基苯基硅氧烷改性环氧树脂合成与应用李因文1，2，沈敏敏1，黄活阳1，2，哈成勇1(1.中国科学院纤维素化学重点实验室，广州化学研究所，广州510650；2.中国科学院研究生院，北京100039)摘要：聚甲基苯基硅氧烷(PMPS)接枝改性E-20环氧树脂。
通过对环氧值、红外光谱(IR)和差热分析(DSC)分析表明有机硅成功接枝了环氧树脂且环氧基保持不变。
探讨了有机硅含量对改性树脂固化体系玻璃化转变温度(Tg)、耐热性能的影响。
结果表明：当m(E-20)∶m(DC-3074)=7∶3时，化学改性树脂固化体系的耐热性能明显提高，同时作为耐高温防腐蚀涂料，此改性树脂固化物具有良好的涂膜性能。
关键词：环氧树脂；聚甲基苯基硅氧烷；耐热性；防腐蚀0.引言有机硅改性环氧树脂集两者的优良性能于一体，目前在材料领域广泛应用，而在涂料领域研究文献较少，且主要集中在对涂料整体性能的研究。
袁立新[1]采用自制有机硅改性环氧树脂，通过选取适当的固化剂、颜填料研制了一种自干型耐高温防腐涂料；夏赤丹，等[2]采用商品化的有机硅改性环氧树脂，以聚酰胺为固化剂制备了一种常温固化耐高温涂料，通过添加耐高温的颜填料，该涂料可以承受800℃高温。
虽然有机硅改性环氧树脂具有一定的热稳定性，但是涂料的耐热性不仅与树脂基料有关，还与颜填料和助剂有密切关系。
目前对涂料整体性能的研究国内外已有文献报道，而对涂料成膜物有机硅改性环氧树脂本身性能的研究鲜有报道。
本研究从涂料基本成膜物改性树脂入手，采用一种含有苯基、甲基以及活性甲氧基的有机硅中间体DC-3074来改性环氧树脂，对改性树脂固化物的耐热性能进行了深入研究，对改性树脂涂膜进行了相关性能检测，结果表明涂膜具有良好的性能。
1.实验部分1.1原料E-20：无锡树脂厂；DC-3074(PMPS)：Ph∶CH3=1∶1，相对分子质量为1000～1500，w(—OCH3)=15%～18%，Tg为-63℃，DowCorning；XP固化剂：脂环族改性胺类，活泼氢当量为116.62，广州秀珀化工有限公司；钛酸四异丙酯(TIPT)：广州祥瑞化工有限公司；二月桂酸二丁基锡：上海润捷化工有限公司；二甲苯、环己酮、丙酮、浓盐酸：均为分析纯。
有机硅改性提高环氧树脂韧性和耐热性的研究_苏倩倩
PTS与 EP已经反应 , 并且由于 PTS含较多反应官能 团 , 因此 , 除大部分形成 2 ～ 3个环氧树脂的低聚物 外 , 也有一定比例的相对分子质量较高的聚合物 , 有 利于固化体系交联度的增大 。
表 2 EP与 PTS反应产 物的相对分子质量及分布
Table2 RelativemolecularmassanddistributionoftheEP/ PTSsystem
2 结果与讨论
2.1 有机硅化学改性环氧树脂的制备 聚甲基三乙氧基硅烷 , 是甲基三乙氧基硅烷的
低聚 物 。 由于其结构中 Si— OR对水比较敏感 , 在
二月桂酸二丁基锡催化剂存在下易水解 , 生成很多
侧反应官能团 , 其水解反应式如下 :
OCH CH OC H
25
3
25
HC 3
Si O
Si O
Si CH 3
将 E-44 环 氧树脂 与 PTS以 不同 质量 比 〔m (EP)∶m(PTS)=100∶5、100∶10和 100∶16〕, 混合均 匀 , 得无色黏稠物 。 1.2.3 固化成型
将改性 树脂 与固 化剂 二氨 基二 苯 基甲 烷 (DDM)按 n(氨基氢 )∶n(环氧基 )=1∶1配比混合 , 搅拌均匀后注入模具中 , 按 80 ℃ /3 h※150 ℃ /2 h ※200 ℃ /1 h工艺进行固化 。 1.3 性能测试
relativemolecularmassanddistributiondeterminationindicatethatPTSisincorporatedintoepoxy resin.Theinfluencesofmodificationmethodsandcontentsoforganicsilicononthematerialwere investigatedviameasurtingtheglasstransitiontemperature(Tg), tensilestrengthandelongation, microstructureandthermalstabilityofthecuredmaterials.Theresultsshowthatthetensilestrengthof thecuredmaterials(massratioofepoxyresintoPTSis100∶10)is58.36 MPa, elongation=11.65%, Tg=169.82 ℃, andtemperatureof50% weightlossis487 ℃, higherthanthoseofpureepoxyresin by9.42 MPa, 4.91%, 17.29 ℃ and39 ℃ respectively. Keywords:epoxyresin;poly(methyltriethoxysilane);toughness;thermalproperty;functionalmaterials Foundationitem:KeyprogramsfoundationofScienceandTechnologyBureauofGuangzhoucity
有机硅改性环氧树脂性能研究
Key words: silicone resin; epoxy resin; modification; heat resistance; toughness
环氧树脂分子结构中含有独特的环氧基、 羟基等活性基 团, 因而具有力学性能高、 粘结性能优异、 固化收缩率小、 绝 缘性能好、 耐化性等很多优异的性能, 广泛应用于防腐蚀涂 料、 胶黏剂、 电子灌封胶、 复合材料等领域[1] 。 但其固化后交 联密度高, 脆性大, 导致拉伸、 冲击性能不足, 本身含有苯 环、 醚键户外易黄变、 不耐候等缺点, 使其在某些尖端领域应 用受到一定的限制[2-5] 。
第 47 卷第 18 期 2019 年 9 月
广摇 州摇 化摇 工 Guangzhou Chemical Industry
Vol郾 47 No郾 18 Sep郾 2019
有机硅改性环氧树脂性能研究
林新冠, 周摇 冰, 王成骏
( 宏昌电子材料股份有限公司, 广东摇 广州摇 510530)
摘摇 要: 采用 RSN-0217 有机硅树脂对 128 液态环氧树脂进行化学改性, 调整有机硅树脂比例得到一系列无溶剂改性有机
关键词: 有机硅树脂; 环氧树脂; 改性; 耐热性; 韧性
摇 中图分类号: TQ322郾 4
摇 文献标志码: A
文章编号: 1001-9677(2019)18-0046-04
Synthesis and Properties of Silicone Modified Epoxy Resin
LIN Xin-guan, ZHOU Bing, WANG Cheng-jun ( Epoxy Base Electronic Material Corporation Limited, Guangdong Guangzhou 510530, China)
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1. 3 性能测试 1. 3. 1 红外光谱( FT- IR) 测试: 采用美国 Nicolet 公 司的 F T- IR 570 型 红外 光 谱 仪。将 E51、PM PS 和 PMPS 改性环氧树脂( m ( E51) Bm ( PM PS) = 40: 40) 液体试样直接涂在溴化钾盐片上制样。 1. 3. 2 凝胶色谱( GPC) 测试: 采用美国 Agilent 公司 的 H P1100 型高压液相色谱仪, 以窄分布的聚苯乙烯 为标样, 四氢呋喃为流动相, 柱温 40 e , 流速 016 mL/ min, 测量 P MPS 的相对分 子质量及其相对分子质量 分布。 1. 3. 3 动 态流 变性 能测 试: 采用 英国 Bolin Gem in 2000 旋转流变仪, 平板模式, 在 25 e 、剪切速率 015 s- 1时, 测量 PMPS 的黏度。 1. 3. 4 力学性能测试: 采用 Inst ron 万能材料试验机, 按照 GB/ T 2567- 2008 测试样品的 拉伸性能。采用 深圳新三思 ZBC- 4B 冲击试验机, 按照 GB/ T 25672008 测定试样的缺口冲击强度。样品尺寸 80 mm @ 10 mm @ 4 mm, V 形缺口, 深约 2 mm。 1. 3. 5 扫描电子显微 镜( SEM) 观察: 将冲击断面喷 金后, 采用 JSM 5900 LV 观察 PM PS 改性环氧树脂固 化物的微观结构, 加速电压为 15 kV。 1. 3. 6 热失重( T GA) 分析: 采用美国 T A 公司 Q500 热失重分析仪测试固化后的样品, N2 气氛, 升温速率 10 e / m in。
Fig. 1 FT-IR Spectra of E51, PMPS and PMPS/ E51 ( 40/ 40) System
1: E51; 2: PM PS ; 3: m ( PM PS) / m ( E51) = 40/ 40
2. 2 PMPS 的 GPC 及黏度分析 PMPS 的 GPC 和动态流变性能测试结果表明, 本
实验合成的有机硅树脂的重均分子量为 1719, 分子量 分布指数为 1181, 黏度为 0171 P a#s。结合红外光谱 分析, 本文合成的有机硅树脂为甲基苯基有机硅树脂 低聚体, 并且 PM PS 具有良好的流动性和 反应性, 可 用于改性环氧树脂。 2. 3 PMPS 改性环氧固化物的力学性能
比较环氧树脂改性前后的 2 条曲线( 曲线 1 和曲 线 3) , 可以看到曲线 1 中以 3496 cm- 1 为中心的宽而 弱的- OH吸收峰在曲线 3 中基本消失了; 曲线 3 中出 现了 1028 cm- 1~ 1132 cm- 1为中心的宽峰, 可能是形 成了- Si- O - C 键; 归属于环 氧基团的 832 cm- 1 和 913 cm - 1的峰仍然存在, 且环氧吸收峰强度降低, 这些 都表明有机硅成功接枝到了环氧树脂链上。
Fig. 3 Izod Notched Impact Strength of PMPS/ EP Systems
Fi g. 4 TGA ( A) and DTGA ( B) Curves of PMPS/ EP Systems
Fig. 5 SEM Photos for Fracture Surfaces of Pure Epoxy Resi n and Epoxy Resins Modi fi ed by PMPS System
74
高分子材料科学与工程
2013 年
2. 4 热失重( TGA) 分析 F ig . 4 分别为纯 EP 和 PMP S 改性环氧树脂固化
物在 N2 中的 T GA( A) 和 DT GA( B) 曲线。从 T GA 和 DT GA 曲线可以看出, 各环氧树脂体系具有相似的热 分解过程。随着 PMPS 的增加, 改性环氧树脂在 600
基硅烷: 上海华之润化工有限公司; 二月桂酸二丁基锡 ( DBT DL ) 、甲苯、碳酸氢钠、蒸馏水、盐酸: 成都市科龙 化工试剂厂。
1. 2 样品制备 1. 2. 1 甲基苯基有机硅低聚体的合成: 将 19. 23 g 的 甲基三乙氧基硅烷、35152 g 的二甲基二 乙氧基硅烷 和 60148 g 的 苯基三乙氧基 硅烷单体 加入到 250mL 四口烧瓶中, 打开搅拌器, 使单体充分混合。以每分钟 20 滴的速度滴入 14104 g 去离子水和 010876 g 盐酸 的混合物。滴加完成后, 在 25 e 反应 015 h。然后升 温至 80 e , 恒温反应 5 h 后, 加入过量的碳酸氢钠, 调 节产物的 pH 值到中性。接上冷凝装置, 对反应产物 进行减压蒸馏, 以除去未 反应的单体和生成 的乙醇。 降至室温, 即得无色透明的甲基苯基有机硅低聚体 ( PMP S) 。 1. 2. 2 PM PS 改性环氧树脂的制备: 称取不同质量 比的 E51、P MPS( T ab. 1) 和 24 g 甲苯到四口烧瓶中, 升温至 130 e , 加入 0140 g 的二月桂酸丁基锡, 恒温 反应 4h。反应结束后, 对产物进行减压蒸馏, 除去甲 苯。降至室温, 即得 PM PS 改性环氧树脂。 1. 2. 3 固化成型: 将改性树脂、柔性环氧树脂 ( DER732 ) 、聚 醚 胺固 化 剂 ( EC- 301) 按 照 一 定 配 比
本文通过自制甲基苯基有机硅低聚体和柔性环氧 树脂两种途径来改性环氧树脂, 在保证一定强度的前 提下, 得到了高断裂伸长率、高冲击强度、高热残重的 环氧有机硅树脂, 对应的功能材料有望在结构粘接材 料、特殊防腐材料领域中获得应用。
1 实验部分 1. 1 主要原料
双酚 A 型环氧树脂 E51: 环氧值0. 49~ 0. 54, 星 辰化工无锡树脂厂; 柔性环氧树脂 DER732: 环氧值 0. 30~ 0. 32, 美国 Dow Chemical 公司; 聚醚胺固化剂 ( EC- 301) : 德国巴斯夫公司; 甲基三乙氧基硅烷、苯基 三乙氧基硅烷: 曲阜晨光化工有限公司; 二甲基二乙氧
m ( PMPS) ( g) 0
m ( DER732) (g) 20
m ( EC- 301) ( g) 36. 87
E P- 10
70
10
20
32. 87
E P- 20
60
20
20
28. 87
E P- 30
50
30
20
24. 87
E P- 40
40
40
20
20. 87
- Si- O- Si的反吸收伸缩振 动吸收峰[ 5] 。因此红外 谱图显示, 所合成的硅树脂是含羟基的甲基苯基有机 硅树脂。
2. 5 扫描电子显微镜( SEM) 分析 F ig . 5 为纯 EP 和 PMP S 改性环氧树脂冲击断面
73
( T ab11) 混合, 搅拌均匀并真空脱泡, 然后注入到预热 的聚四氟乙烯模具中。按照 80 e / 2. 5h + 125 e / 3h 工艺进行固化。
Tab. 1 Formulation of Epoxy Resin Modif ied by PMPS
S ample EP
m ( E51) (g) 80
e 的残重有所提高, 热分解速率有所降低。这是因为 Si- O键的键能为 45114 kJ/ mol, 远大于C- C 的键能 35513 kJ/ mol。在环氧树脂分子中通过化学方法引入 一定量的有机硅分子, 可使环氧树脂的耐高温性得到 很大的提高。
Fig. 2 The Tensi le Strength and Elongati on at Break of PMPS/ EP Systems
( 1. 高分子材料工程国家重点实验室, 四川大学高分子研究所, 四川 成都 610065; 2. 北京机电工程总体设计部, 北京 100039)
摘要 : 以二甲基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙 氧基硅烷为 单体原料, 通过水 解、缩 聚的方 法合成 了甲基 苯 基有 机硅低聚体( PM PS) 。然后用其与双酚 A 型环氧树脂( E51) 发生共聚反应, 并且 引入柔性环 氧树脂( DER732) , 制 备 出一系列 PM PS 改性环氧树脂。红外光谱表明, PM PS 接枝在环氧树脂上。探讨了 PM PS 含量对改 性树脂拉 伸强度、断 裂伸长率、冲击强度、微观形貌、热残重的影响。结果表 明, 当 m ( E51)B m ( DER 732) B m ( P M PS) = 40B20B40 时, 改性 树 脂的断裂伸长率为 49. 63% , 冲击 强度 为 12107 kJ/ m2, 600 e 的 热 残重 为 27. 19% , 分 别 比 未改 性 的环 氧 树 脂提 高 了 42. 78% , 8141 kJ/ m2 和21. 83% 。
收稿日期: 2013-04-09 基金项目: 国家自然科学基金面上项目( 51273118) ; 四川省科技支撑计划( 2013FZ0006) 通讯联系人: 梁 梅, 主要从事聚合物共混及复合材料研究, E-mail: liangmeiw w @ 163. com
第8期
常 金等: 甲基苯基有机硅低聚体改性环氧树脂的韧性及热残重
F ig . 2 和 Fig. 3 分别表示 PM PS 用量对改性树脂 拉伸性能和冲击性能的影响。可以看出, 改性固化物 的断裂伸长率、冲击强度随着 PMP S 用量的增加而提 高, 拉伸强度则逐渐下降。当 PMP S 的用量为 40 phr 时, 改性树脂的断裂伸长率达到49. 63% , 冲击强度达 到 12107 kJ/ m2, 大 大高 于 纯 环氧 树 脂 的 6. 85% 和 3166 kJ/ m2。这说明一部分有机硅已经楔入环氧树脂 的交联网络中。材料在受到能量冲击时, 有机硅变形 能力强, 起到应力分散、承受冲击的作用, 形成了裂纹 扩展、撕裂面, 增加了单位面积的断裂能, 从而使材料 的韧性提高。拉伸强度下降到 19191 M Pa 的原因是 仅有少量有机硅以化学键的方式连接到环氧树脂, 大 部分有机硅与环氧树脂以物理结合的方式形成海岛结 构, 破坏了环氧树脂的致密交联网络。