有机硅改性环氧树脂及其室温固化的性能研究
有机硅改善环氧树脂性能的研究
收稿日期:2002-12-11作者简介:李仰平,女,副教授,主要从事电气绝缘的教学与研究(T el :029-*******)。
有机硅改善环氧树脂性能的研究李仰平,彭宗仁,王永忠(西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室, 陕西西安710049)摘要:为提高综合性能,用少量有机硅树脂对环氧树脂进行改性,然后利用多功能电子能谱研究复合体系中有机硅树脂的迁移特性,研究有机硅与环氧树脂复合体系的介电温谱和动态力学性能。
结果表明,在环氧树脂复合体系中,有机硅树脂具有表面富集趋势;随着硅树脂浓度的增加,相对介电常数减小,介质损耗因数在低温区无明显改变,而在高温区则有较明显的增大;贮能模量随硅树脂浓度的增加而降低,损耗模量峰值随之而升高。
关键词:有机硅树脂;环氧树脂;介电性能;动态力学性能中图分类号:TM 201.4;O 472.1 文献标识码:A 文章编号:1009-9239(2003)03-0003-03Study of i m prov i ng performance ofepoxy resi n usi ng organ ic siliconeL I Yang 2p ing ,GEN G Bo ,PEN G Zong 2ren ,W AN G Yong 2zhong(X i ’an J iaotong U n iversity ,X i ’an 710049,Ch ina )Abstract :U sed epoxy resin com pounding w ith a little o rgan ic silicone ,the o rgan ic silicone’s tran sference characteristic has been investigated by m ean s of m u ltifuncti on electron ic energy chart exp eri m en t .T he tem p eratu re chart of dielectric p erfo rm ance and dynam ic m echan ics p erfo rm ance have also been studied in the exp eri m en ts .T he resu lts show that the o rgan ic silicone has trend of su rface en richm en t in the com po siti on system ;dielectric con stan t decreases w ith the o rgan ic silicone con sistency increasing ;dielectric lo ss facto r changes little in low tem p eratu re bu t increases qu ick ly in the h igh ;energy sto rage m odu lu s decreases w ith silicone con sistency increasing ,bu t lo ss m odu lu s increases in stead .Keywords :o rgan ic silicone ;epoxy resin ;dielectric p erfo rm ance ;dynam ic m echan ics前 言环氧树脂具有优良的机械性能、电气性能、化学性能、粘接性能以及易成型加工性,从而广泛地应用于电工领域。
双酚F环氧树脂的有机硅改性及低粘度固化体系研究
双酚F环氧树脂的有机硅改性及低粘度固化体系研究一、简述随着现代科技的飞速发展，新材料的研究与应用变得越来越重要。
双酚F环氧树脂作为一种高性能热固性塑料，因其优异的绝缘性能、机械性能和尺寸稳定性，在电子元器件、复合材料等领域得到了广泛应用。
其较高的粘度和固化速度在一定程度上限制了其应用范围。
本研究致力于开发一种有机硅改性双酚F环氧树脂及其低粘度固化体系，旨在提高其性能并拓宽其应用领域。
在本研究中，我们首先对双酚F环氧树脂进行了有机硅改性。
通过在环氧树脂分子链上引入有机硅链段，成功降低了环氧树脂的粘度，提高了其固化性能。
有机硅改性还可以增强环氧树脂与固化剂之间的相容性，从而提高固化物的性能。
为了进一步提高固化速度并降低固化温度，我们进一步研究了双酚F环氧树脂与低粘度固化剂之间的配伍关系。
通过调整固化剂的种类和用量，以及优化固化条件，我们成功地获得了一种低粘度、高固化速度的固化体系。
该固化体系不仅能够显著提高双酚F环氧树脂的固化效率，还能降低固化过程中的能耗和成本。
本研究通过综合运用有机硅改性和低粘度固化体系技术，成功开发出一种具有优异性能的双酚F环氧树脂固化物。
该固化物在保持高环氧当量的基础上，具有较低的粘度和较快的固化速度，为双酚F环氧树脂在电子元器件、复合材料等领域的应用提供了有力的技术支持。
本研究也为高分子材料领域的研究提供了新的思路和方法。
1.1 研究背景和意义随着科学技术的不断发展，电子产品正以惊人的速度更新换代。
这不仅促进了现代科技的发展，也对材料性能提出了更高的要求。
环氧树脂作为一种重要的热固性塑料，因其优异的粘附性、电气性能以及化学稳定性而被广泛应用于电子元件的制造过程中。
传统的环氧树脂存在固化速度慢、固化收缩率大等问题，这些问题在一定程度上限制了其在高端领域的应用。
为了克服这些难题，研究者们对环氧树脂进行了大量的改性研究，其中有机硅改性作为一种有效的方法受到了广泛关注。
有机硅改性环氧树脂不仅继承了环氧树脂的优良性能，还通过引入硅元素打破了传统的固化历程，实现了固化速度的显著提升和挥发分排放的降低。
环氧改性硅树脂的性能及固化研究
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｒ ｐ ｒｙ ａ ｄ ｃ ｒｎ ｆ ｓ ｉｏ ｅ ｒ ｓｎ ｍｏ ｉｉｄ ｂ ｐ ｘ ｅ ｉ ｔ ｄ ｎ ｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ｕ ｉｇ ｏ ｉｃ ｎ ｅｉ ｄ ｆ ｙ ｅ ｏ ｙ ｒ ｓ ｌ ｅ ｎ Ｕ Ｚ ｅ ， ＨＥ Ｌ ｙ ， ＨＡＮＧ Ｙｉｇ ｉｎ ｈ ｎ Ｓ Ｎ ｉａ Ｚ ｎ ｑａ ｇ
本文采用化学改性的方法，将环氧树脂与有机硅聚合物
有机硅树脂具有低表面能和高疏水性的特性，常被用作 进行反应性复合， 试图制备兼具两者优异性能的高疏水性低
疏水性建筑涂层。
疏水或防污涂料的基体树脂， 广泛地应用于混凝土表面、 建筑 表面能复合树脂， 并确定其最佳的固化配方。 该树脂可用作高 外墙面、 汽车表面、 远洋船舶及密封材料等表面的保护层。
最佳固化配 方。通过红外光谱 （ ） 扫描 电子显微镜 （Ｅ 、 Ｉ 、 Ｒ Ｓ Ｍ） 动态 力学分析 （ ＭＡ 及接触角测试研究 ， 比较 了改性前后硅树脂涂 Ｄ ） 并 层的微观结构 形貌 、 体系相容性、 面性能等变化 。研究结果表 明： 表 硅树脂与环氧树脂之 间具有较好 的微观相容性 ； 改性后 ， 硅树脂
表面的粗糙度增加 ， 接触角上升， 疏水性提高 。 关键 词 ： 硅树 脂； 环氧树脂 ： 改性； 固化； 疏水性
中图分类号 ：Ｑ ３ ． ７Ｔ ４ ３４ ８ Ｔ ４ ３ ＊ ； Ｑ ３ ．３ ４ ３ ＊
文献标识码： Ａ
文章编号： ０ １ ７２ ２ １） ９ ０ ２ － ３ １０ — ０ Ｘ（０， ０ — ０ ６ ０ ２
（ｈ ｎｈ ｉＩｓ ｔｔ ｏ ｅｈｏｏｙＳ ａ ｇａ ２０ ３ ， ｈｎ ） Ｓａ ｇａ ｎｔｕｅ ｆＴ ｃｎ ｌｇ，ｈ ｎ ｉ ０ ２ ５ Ｃ ｉａ ｉ ｈ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｋｎ ｆ ｓ ｉ ｎ ／ Ｐ ｃ ｍｐ ｓ ｅ ｒ ｓ ａ ｒｐ ｒｄ ｂ ｔｅ ｈ ｍｉＭ ｏ ｉｃ ｔ ｎ ｈ ｆ ｃ ｏ ｕ ｎ ａｅ ｔ ｓｒ ｃ ： ｉｄ ｏ ｉ ｃ ｅＥ ｏ ｏｉ ｅ ｉ ｗ ｓ ｐ ｅ ａｅ ｙ ｈ ｃ ｅ ｃ ｍ ｄｆ ａｉ ．Ｔ ｅ ｅｆ ｔ ｆ ｃ ｒ ｇ ｇ ｎ ｌｏ ｔ ｎ ｉ ｏ ｅｓ ｉ
有机硅改性环氧树脂的热氧老化性能研究
有机硅改性环氧树脂的热氧老化性能研究对有机硅改性前后的环氧树脂（E-51）固化物进行了110 ℃、140 ℃和160 ℃下老化28 d的热氧加速老化试验研究。
结果表明，改性前后E-51固化物在110 ℃下的老化以物理老化为主，在140 ℃、160 ℃下老化时发生化学变化，在160 ℃高温老化时，E-51固化物表面相结构和交联密度发生变化；改性后E-51固化物老化后的质量稳定性较好，力学性能保持率较高，耐热氧老化性能提高，变脆的同时仍表现出一定的韧性。
标签：环氧胶粘剂；有机硅改性；热氧老化环氧树脂胶粘剂因具有优异的粘接性能、力学性能和电绝缘性能等特点而在工业和生活领域得到广泛应用[1～4]。
汽车、电子、机械制造和航空航天等现代科学技术的高速发展对环氧树脂胶粘剂的耐温性等提出了更高的要求，耐热改性也是环氧树脂研究的热点之一[5，6]。
有机硅具有表面能较低、热稳定性较好、耐氧化、介电强度较高和低温柔韧性等优点，将有机硅引入到环氧树脂中，可以利用Si-O键的柔韧性和耐热性，降低环氧树脂的内应力，增加环氧树脂的韧性并提高环氧树脂的耐热性[7，8]。
环氧树脂胶粘剂作为一种高分子材料，在高温环境中使用时，由于长期与空气接触，容易被氧化，发生降解、交联或者蠕变破坏，从而使胶接强度下降[9，10]，因此对环氧树脂胶粘剂的耐热改性，以及研究其高温热老化的行为与机制对环氧树脂的应用具有重要意义。
本研究对有机硅改性前后环氧树脂固化物进行了在110 ℃、140 ℃和160 ℃下老化28 d的热氧加速老化试验研究，对老化后的环氧树脂固化物试样进行力学性能、红外（FT-IR）、动态力学性能和扫描电镜（SEM）测试，研究改性前后环氧树脂固化物在老化前后的性能变化。
1 实验部分1.1 实验原料环氧树脂（E-51），湖北奥生新材料科技有限公司；改性环氧树脂，自制；液态芳香胺，常熟佳发化学有限责任公司。
1.2 实验仪器Spectrun One型傅里叶变换红外光谱（FT-IR）仪，美国Perkin-Elmer公司；NLW-20型拉伸剪切试验机，济南兰光机电技术有限公司；Instron 3360型万能材料试验机，美国Instron公司；DMA Q800型动态力学分析仪，美国TA公司；JSM6510LV型扫描电镜（SEM），日本JEOL公司。
高性能有机硅改性环氧树脂的研究进展
通信作者 ｐｏｌｙｍ＿ｗｌ＠ｗｈｕｔ．ｅｄｕ．ａｎ 作者简介 ：吴力立 ，男 ，１９７３，副教授 ，硕士研究生导师 ，主要研究方 向为高分子材 料改性 与纳米复合高分子材料 。
环氧 树脂 的一 种有 效改 性剂 ，它 能改 善环 氧树 脂 的性 能 。有机 硅 的主链 由 ｓｉ一 ０键 组 成 ，键 能 大 于 ｃ— ｃ 键和 Ｃ一 ０键 。 因此 ，有 机硅 改 性 环氧 树脂 具 有 优 异 的耐 热和 耐紫外 线 性能 ，还 具有 良好 的疏水 性 、力 学 性能 、电绝缘性 能 等 。该 方 法 已经广 泛应用 于微 电子 封装 与阻燃 剂等 领域 ｌ 。有 机硅 改性 环氧树 脂有 硅 氢加成 、水 解缩 合 以及 溶 胶 一凝 胶 等方 法 ，不 同方 法 对性 能有 不 同的影 响 。本 文将 产物 性能 进行分 类 来对 研 究者 的研 究成 果 进行分 析 总结 ，方便 以后 的研 究 者 参 考 。
关键 词 ：环氧树脂 ；有 机硅 ；力学性 能 ；热稳定性能 ；阻燃性能 ；光学性能 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－５７７０．２０１８．０７．００２ 中图分 类号 ：ＴＱ３２３．５；ＴＱ３２４．２ １ 文献标识码 ：Ａ 文章编 号 ：１００５—５７７０ （２０１８）０７—０００８—０６
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
Байду номын сангаас
环 氧树 脂是 指分 子 中含有 两个 或两 个 以上 的环氧 基 团 的有机 化合 物 ，它是 现代 工业 中常 用 的三大 热 固 性 树脂 之一 。 常用 的环 氧 树 脂 由 双 酚 Ａ 和 环 氧 氯 丙 烷缩 聚 而成 ，带 有侧 羟基 和环 氧端基 。环氧树 脂 既可 以指未 经 固化 的环氧 树脂单 体 ，又 可 以指经 固化 成型 后 的环 氧树脂 聚合 物 。环 氧树脂 作 为高性 能热 固性 高 分子 材料 ，由于 具 有粘 接力 强 、优 秀 的尺 寸 稳 定 性 ， 低介 电常数 ，好 的机 械加 工性 和优异 的耐化学 腐蚀 性 等优 点 ，而 被 广 泛 应 用 于 微 电子 封 装 、涂 料 、胶 黏 剂 、灌 封 料 、 复 合 材 料 、 印 刷 电 路 板 基 体 材 料 等 领 域 。
有机硅改性环氧树脂研究
有机硅改性环氧树脂研究环氧树脂制品具有多方面的优良性能，如良好的机械性能、电绝缘性能和较好的热、化学稳定性，耐腐蚀，防水、防霉，树脂固化温度范围宽，交联密度易于控制，固化过程不产生小分子副产物，因而收缩率低，诸上所述的良好使用性能及较高的性价比使其广泛用于汽车、造船、航空、机械、化工、电子电气业、重型机械制造工业以及大型水利工程和土木建筑工业等方面。
环氧树脂有许多优异性能，但仍有其不足之处，如固化后内应力大，质脆，耐疲劳性、耐热性、耐冲击性、耐开裂性和耐湿热性较差，在很大程度上限制了其在某些高技术领域的应用。
近年来，结构粘接材料、封装材料、纤维增强材料、层压板、集成电路等材料的高性能化要求环氧树脂材料具有更好的性能，如韧性好，内应力低，耐热性、耐水性、耐化学药品性优良等。
因此，为了改进上述性能，拓宽环氧树脂的应用范围，国内外众多环氧树脂研究者已进行了许多卓有成效的改性研究工作。
有机硅树脂具有低温柔韧性(Tg=120C)、低表面能、耐热、耐候、憎水、介电强度高等优点。
因此近年来发展很快。
但其机械性能、附着力、耐磨性、耐有机溶剂较差、成本高。
用有机硅改性环氧树脂是近年来发展起来的既能降低环氧树脂内应力又能增加环氧树脂韧性、耐高温性等性能的有效途径。
用有机硅改性环氧树脂形成立体网状结构，生成类似无机硅酸盐结构的硅一氧键的键能(372.6kJ／mo1)比碳一碳键的键能(2428kJ／too1)大得多，从而使改性的环氧树脂的耐热性提高在环氧内引入柔性链段进行增韧；用低表面能的有机硅部分敷于树脂表面．使高表面能的环氧树脂防水、防油性能得到改观。
所以用有机硅改性环氧树脂互补长短．兼有二者的优点．具有良好的韧性、压模性能、粘接性能以及抗冲性能。
第一章：有机硅改性环氧树脂综述 ......................................... 错误！未定义书签。
第一节：有机硅改性环氧树脂基本信息及介绍................................. 错误！未定义书签。
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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有机硅改性环氧树脂及其室温固化的性能研究作者：夏兰君李福志熊和建管蓉鲁德平来源：《粘接》2014年第04期摘要：采用二苯基硅二醇（DSPD）改性双酚A型环氧树脂（E-51）制备了有机硅改性的环氧树脂，采用硫脲改性聚酰胺650制备了室温快速固化的环氧固化剂。
合成产物通过红外进行表征，用盐酸-丙酮法测定改性环氧树脂的环氧值，通过指干时间确定聚酰胺650和改性聚酰胺650与E-51的较优配比。
通过差示扫描量热分析法（DSC）和热重分析法（TG）表征改性环氧树脂固化物的耐热性，通过拉伸性能和扫描电镜测试（SEM）表征改性环氧树脂固化物的韧性。
实验结果表明，环氧树脂经改性后，其玻璃化温度升高了27 ℃，与聚酰胺650固化后，固化产物的起始热分解温度明显增加，失重50%的分解温度升高了180 ℃，固化物的断裂伸长率增加了3.41%，断裂面呈现明显韧性断裂特征。
关键词：环氧树脂；二苯基硅二醇（DSPD）；室温固化中图分类号：TQ433.4+3 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2014）04-0054-04环氧树脂固化物的耐热性主要取决于环氧树脂的分子结构及固化剂和固化工艺。
可通过以下途径提高环氧树脂的耐热性[1～9]：（1）合成新型的耐热型环氧树脂，包括主链上或侧链上含有耐热基团或刚性基团（例如苯环、联苯、萘环、脂肪环、杂环或梯形结构）的环氧树脂、多官能度环氧树脂、液晶环氧树脂、引入硅氧烷改性的环氧树脂等，其中用笼型低聚倍半硅氧烷（POSS）对EP改性具有很大优势；（2）选择耐热性固化剂（例如芳香胺类）或者合成新型的耐热性固化剂；（3）选择理想的添加剂（主要包括无机纳米粒子如纳米SiO2、TiO2、CaCO3、蒙脱土、α-A12O3、ZnO等），降低环氧树脂固化物的自由体积，从而提高其耐热性。
本文在环氧树脂中引入Si-O键，以提高环氧树脂的耐热性和韧性，并且与一种能室温快速固化的固化剂搭配使用，进而扩大其使用领域。
一般而言，用于改性的有机硅为大分子体系，且都是通过有机硅链端所带的活性端基如羟基、氨基等与环氧基反应的方式来引进有机硅链段，这些方法不但消耗了环氧基，使固化网络交联度下降，而且大分子柔性链段的引入也降低了体系的刚性，在增韧的同时也伴随着耐热性（Tg）的下降。
本实验采用二苯基硅二醇小分子改性，由于它含有苯基刚性结构，增加了与树脂的相容性，并且在增韧的同时，耐热性也明显提高。
用改性树脂和改性聚酰胺搭配使用，室温较快固化，耐热性、韧性良好。
1 实验部分1.1 主要试剂与仪器环氧树脂E-51，工业级，湖北奥生新材料科技有限公司；二苯基硅二醇（DPSD），工业级，溧阳市开拓者化学技术服务中心；辛酸亚锡，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；聚酰胺650，工业级，湖北奥生新材料科技有限公司；苯甲醇、一缩二乙二醇、硫脲，分析纯，湖北奥生新材料科技有限公司。
Spectrum One型傅里叶变换红外光谱仪，美国Perkin-Elmer公司；DSC-60型差示扫描量热仪，日本岛津公司；DIAMOND型热重分析仪TG/DTA，美国Perkin-Elme公司；CMT4104型万能电子拉力机，深圳新三思材料检测有限公司；JSM6510LV型扫描透射电镜，日本电子公司。
1.2 实验方法1）二苯基硅二醇改性E-51的合成称取一定量的环氧树脂于100 mL三口烧瓶中，加入辛酸亚锡，升温至一定温度，中速搅拌，分多次缓慢加入一定量的二苯基硅二醇，反应一定时间，停止加热，产物为浅黄色透明黏稠液体，密封保存。
反应式见式（1）。
2）硫脲改性聚酰胺650的合成称取一定量的聚酰胺650、苯甲醇、一缩二乙二醇和硫脲加入250 mL烧瓶中，缓慢升温至一定温度，保温一定时间，冷却，出料，反应过程中有刺激性气体放出，产物颜色为深红棕色。
反应式见式（2）。
3）环氧值的测定采用盐酸-丙酮法[10]测定改性后E-51的环氧值。
2 结果与讨论2.1 红外图谱分析对改性后的环氧树脂做红外图谱分析，并与纯环氧树脂的红外图谱对比，结果如图1所示。
由图1可知，2 966 cm-1处为饱和C-H吸收峰，3 478 cm-1为羟基吸收峰，改性后羟基吸收峰增强，而914 cm-1处环氧基吸收峰减弱，且出现Si-O-C吸收峰1 126 cm-1，证明Si-OH 基与环氧基发生了开环反应。
将改性后的聚酰胺650做红外图谱分析，并与纯聚酰胺650的红外图谱对比，结果如图2所示。
由图2可以看出，聚酰胺650经改性后，出现1 081 cm-1处C=S双键特征峰和1 403 cm-1处VC-N伯胺吸收峰，1 558 cm-1处δN-H仲酰胺Ⅱ带吸收峰，但1 258 cm-1处VC-NⅢ带吸收峰减弱，1 125 cm-1处VC-N叔酰胺吸收峰增强，说明硫脲与聚酰胺中的氨基发生了反应。
2.2 聚酰胺650与E-51较优配比的确定称取10 g的环氧树脂，分别加入8、9、10、11、12、13、14 g的改性聚酰胺650，并以聚酰胺650为对照组，混合均匀后，放在25 ℃环境下固化，分别记录其指干时间，发现E-51与聚酰胺650在质量比为10∶13时，指干时间最短，E-51与改性聚酰胺650在质量比为10∶12时，指干时间最短。
用盐酸-丙酮法测得改性E-51的环氧值为0.276 mol/100 g，而纯环氧树脂的环氧值为0.51 mol/100 g，当指干时间最短时，可认为聚酰胺650中的氨基与环氧树脂中的环氧基按化学计量比进行反应，反应完全，故以10份环氧树脂进行计算，按照2种环氧树脂的环氧值可算出改性后的环氧树脂所需聚酰胺650的份数，计算结果为改性E-51与聚酰胺650的较优配比为10∶7，同理，改性E-51与改性聚酰胺650的较优配比为10∶6.5。
2.3 环氧树脂改性后的耐热性通常，聚合物的耐热性能可以通过热变形温度、玻璃化转变温度（Tg）、热分解温度、热失重残留率等参数进行衡量。
本实验通过比较E-51改性前后的Tg和固化物的热失重来研究树脂的耐热性。
图3是E-51改性前后的DSC曲线。
如图3所示，E-51改性后Tg提高了27 ℃，原因是引入苯环刚性结构，另外改性后环氧值为原值的一半，故可推测二苯基硅二醇中2个羟基几乎都发生反应，树脂交联密度增大，耐热性增加。
用热重分析法比较固化产物在氮气气氛中的热失重，热重曲线如图4所示。
其中，MEP为改性E-51，MPA650为改性聚酰胺650。
由图4可看出，A、B比C、D的起始分解温度高很多，在失重50%时A比C、B比D均高出180 ℃左右，说明环氧树脂经改性后其耐热性提高了很多，这很有可能是由于环氧树脂中引入Si-O键，共价键键能增大，而且改性后树脂的交联密度有所增加，因而固化物的热分解温度升高。
2.4 环氧树脂改性后的韧性将4种固化物制成规格为100 mm×25 mm×1 mm的试样，进行拉伸试验，每组试样测5次取平均值，结果见表1。
由表1可以得出，比较第1、3这2组数据可以发现，改性后环氧树脂的固化物弹性模量显著减小，拉伸强度基本相同，而断裂伸长率增加了3.41%，说明环氧树脂改性后韧性有所改善。
由第2组数据可以发现，改性环氧树脂和改性聚酰胺固化体系的弹性模量和拉伸强度适中，而断裂伸长率达到14.09%，韧性最佳。
比较表1中最后2组数据可以发现，改性聚酰胺加入后，断裂伸长率显著增加，但是模量和拉伸强度却明显减小，说明改性聚酰胺起到了类似增塑剂的作用。
用扫描电子显微镜观察断裂面的微观形貌可以进一步研究改性后环氧树脂的韧性，如图5所示。
从图5可以看到，改性后环氧树脂固化体系的断裂面比较粗糙，有褶皱，裂纹扩展方向分散，属韧性断裂；纯环氧树脂固化体系的断裂面平整，裂纹多为直线型，属脆性断裂。
说明改性后的环氧树脂固化物韧性明显增加。
3 结论（1）采用二苯基硅二醇改性环氧树脂E-51，硅羟基与环氧基发生开环反应。
改性后树脂的环氧值为0.276 mol/100 g，与聚酰胺650的较优质量比为10∶7，Tg升高了27 ℃，固化产物失重起始温度明显增加，失重50%的温度达430 ℃，比改性前高出180 ℃。
固化物的断裂伸长率增加了3.41%，拉伸强度基本不变，断裂面呈现明显韧性断裂特征。
用有机硅改性环氧树脂后，由于引入Si-O键，树脂耐热性提高，韧性也有一定改善。
（2）采用硫脲改性聚酰胺650之后，与纯环氧树脂E-51的较优质量比为12∶10，与改性环氧树脂E-51的较优质量比为6.5∶10。
改性树脂和改性固化剂搭配使用，固化产物失重50%的温度达380 ℃，断裂伸长率达14.09%，耐热性、韧性良好。
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