环氧改性有机硅树脂
聚硅氧烷改性环氧树脂的研究进展
聚硅氧烷改性环氧树脂的研究进展李晓茹,丛丽晓,张圣有,冯圣玉3(山东大学化学与化工学院,济南250100) 摘要:综述了制备聚有机硅氧烷改性环氧树脂的4种途径:含羟基或烷氧基的聚硅氧烷与环氧树脂的反应、含氨基的聚硅氧烷与环氧树脂的反应、含硅氢基的聚硅氧烷与环氧树脂的反应、含杂原子的聚硅氧烷与环氧树脂的反应,并讨论了聚有机硅氧烷改性环氧树脂对环氧树脂的相结构、机械性能和热稳定性的影响。
关键词:聚硅氧烷,硅树脂,环氧树脂,增韧中图分类号:TQ26411+7 文献标识码:A文章编号:1009-4369(2005)05-0033-04收稿日期:2005-04-14。
作者简介:李晓茹(1980—)女,研究生,主要从事有机硅高分子材料的研究与开发。
3联系人,E 2mail :fsy @ 。
环氧树脂是一种热固型聚合物,具有优异的防潮性、高模量及良好的尺寸稳定性,广泛用作涂料、粘接剂[1,2];环氧树脂因具有优良的疏水、耐温和耐化学试剂性能,以及优良的电性能和机械性能,还广泛用作复合材料和电子密封材料[3,4]。
然而,环氧树脂由于在固化过程中形成了高度交联的结构,致使其性脆、延展性低、易产生裂纹。
为了克服这些不足,常加入橡胶或热塑性改性剂以增加环氧树脂的韧性。
早期环氧树脂的增韧剂大都是羧基或胺基封端的丙烯腈-丁二烯橡胶、官能基封端的丙烯酸酯、聚亚苯基氧化物和亚烃基氧化物[5～7];近年来,出现了许多用聚硅氧烷作增韧剂的报道[8～10]。
聚硅氧烷的引入可赋予环氧树脂低玻璃化转变温度、低表面张力、柔韧性、阻燃性、耐热氧化性等。
聚硅氧烷改性环氧树脂能有效地防止断裂端的增长,从而改善环氧树脂的断裂韧性[11,12]。
然而将这两种不相容的树脂简单地混合在一起,会自成一相;随着时间的延长,体系出现相分离,材料不能充分发挥两种树脂各自的优良性能。
使二者结合为一体的方法是化学改性。
本文综述了聚硅氧烷改性环氧树脂的制备方法。
1 聚硅氧烷改性环氧树脂的制备方法聚硅氧烷改性环氧树脂可通过含羟基或烷氧基的聚硅氧烷、含氨基的聚硅氧烷、含硅氢基的聚硅氧烷及含杂原子的聚硅氧烷与环氧树脂的反应制得。
有机硅改性环氧树脂增韧研究进展
（ 中北大学化工与环境学院， 山西 太原 ００ ５ ） ３０ １
摘要 ： 综述 了有机硅 改性环氧树脂增韧研 究的方 法、 机理 ； 主要从 两个方面介绍 了有机硅 改性环氧树 脂
增韧的研 究现状 ： 橡胶 改性环氧树脂增韧研 究、 硅 聚硅 氧烷 改性环氧树脂增韧研 究， 并介 绍了近期进展。
Ｃ ６ ９ ７１ ２ ０ ，４ ０ ． Ｎ１ ４ ６ ， ０ ３０ ， １
［ ］世界环 氧 乙烷 生产 消费现状 及发展 前景 【 ． 国化 ８ Ｅ 】中 Ｂ
工在线 ，０ ６ ０ ， ． ２０， ２ ４ ８
［］苏晓燕 等． 国环氧 乙烷／ ２ 全 乙二醇行 业第八次行业调研
报告［１全 国环氧 乙烷／ ｏ． 乙二醇行业第 十届 年会文集 ，
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第 ２ 卷第 ２ １ 期
２０ ０ ７年 ３月
天
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化
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Ｔａｊ ｈ ｍ ｃｌｎ ｕｔ ｉｎｉ Ｃ ｅ ｉ ｄ ｓｙ ｎ ａＩ ｒ
Ｖｏ ． １Ｎ ． １ ｏ２ ２ Ｍａ＂ ０ ７ ｌ ０ ． ２
有机硅 改性环氧树 脂增韧研 究进展
１ ６
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２０ ０ ７年 ３ 月
等） 反应形成功的关键 。 ｕｚ Ｋ ｎ 和 Ｂ ａｍ ｎ等ｆｒ Ｃ Ｂ ｅｕ ｏｔ ｇ 对 Ｔ Ｎ增韧环氧树脂 的试样加载 ］ ￣ 断裂过程 中通过 电镜过程 观察 到裂纹张开时橡胶 颗粒被拉长撕裂 的现象 ，提 出了一个定量的理论 ， 认为颗粒对 增韧的贡献主要来源于其拉伸撕裂时 所 吸收的能量 ， 并且把增韧效果完全归功于体系的 橡 胶粒子 。 １ ． 有机硅 聚合物 （ ．２ ２ 热塑性树脂） 增韧环氧树 脂
有机硅改性甲醛松香环氧树脂的制备与性能研究
19化学建材2009年第25卷第5期有机硅改性甲醛松香环氧树脂的制备与性能研究黄活阳1,2，哈成勇1，马一静1,2，沈敏敏1，李因文1,2摘要：用苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷水解制备了聚苯基甲氧基硅烷(PPMS)，采用两种不同的方法，用PPMS 对甲醛松香环氧树脂进行了改性。
结果表明，化学改性方法优于物理改性方法。
物理改性方法对性能的提高没有起到明显的作用，两相相容性差，固化物性能降低；化学改性方法既提高了固化物的力学性能，又提高了固化物的热性能，相容性较好。
关键词：松香环氧树脂；有机硅；甲醛；性能中图分类号：TQ323.5文献标识码：B文章编号：1004-1672(2009)05-0019-03St udy of Preparation and Properties of Formaldehyde Rosin Epoxy Resin Modi ed by Organic Silicon /Huang Huo-yang et al //Guangzhou Institute of Chemistry,ChineseAcademy of SciencesA bst r act :Polyphenylmethoxy Si lico ne (PPMS)was synthesized by way o f hydrolysis-condensation of phenyltrimethoxysilone and dimethoxydiphenylsilone.Formaldehyde rosin epoxy resin was modi ed by PPMS by two different methods.Testing results indicated that chemical modi cation was superior to physical modi cation as the latter did not play marked role on performance of the cured product.Because of poor compatibility of two phases between PPMS and FMRE,performance of the cured product was worse.Chemical modi cation,however,improved mechanical properties of cured product,enhanced thermal property and bettered compatibility as well.Key Words:rosin epoxy resin;organic silicon;formaldehyde;performance1.中国科学院广州化学研究所中国科学院纤维素重点实验室，广州510650；2.中国科学院研究生院，北京100039有机硅改性环氧方面的文献报道，一般采取物理共混和化学反应两种方法来引入有机硅。
环氧树脂／有机硅复合改性聚氨酯阻燃涂料的研究
２Ｉ ｓ ｔ ｔ ｏ Ｍａｅｉｌ ｃｅ ｃ ｄＥ ｇ ｎ ｅ ｉｇ Ｌ ａ ｎ ｎ ｅ ｈ ｉａ Ｕｎ ｖ ｒｉ ， ｕ ｉ ２ ０ ０， ｉａ） ． ｔｕ ｅ ｆ ｔｒ ｉｎ ｅ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒ ， ｉ ｉ ｇ ｃ ｎｃ ｌ ｉｅ ｓ ｙ Ｆ ｘｎ １ ３ ０ Ｃｈｎ ｎｉ ａＳ ａ ｎ ｏ Ｔ ｔ
聚茎
性 、附 着 力 强 、 优 良的 耐化 学 品和 耐
硅 接 枝 到 环 氧 树 脂 上 ，既 能 降 低 环 氧 树
１ 实验部分
１ ． １主要原料
甲苯 Байду номын сангаас异 氰酸酯 （ Ｄ ），武汉市北 ＴＩ
化学 试剂厂 ；聚醚 二元醇 （ Ｌ ０ ０）， Ｄ ２０ 山东 蓝星东 大化 工有 限责 任公 司 ；聚 二 甲基 硅 氧 烷 ，沈 阳 硅 胶 厂 ；环 氧 树脂
脂 内应力， 又能增加环 氧树脂韧 性、耐高 温 性能 ，同 时接枝 共聚 物与 聚氨 酯形
油 性 等 特 点 ，可 用于 木 器 、塑 料 等 表 成 互穿聚 合物 网络 ，提 高涂膜 的 力学性 面 的涂装 。但 是 由于 其本 身成膜 的力
学性 能不高 ，而且 易燃 ，其 极限氧 指数 （ Ｏ ）只有 １ ． ，因此需要对 其进行 ＬＩ ３ ７ 力学 Ａ 和 阻燃性 能改造 ，以扩 大其应 ｌ目 ， 土 ＿ｂ 用范围。
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｂｙ ｏ ｏ ｏ ａ ｘ ｅ ｍ ｅ ｔｅ ｏ ｙ ｓ ｌ ｏ ｅｍ ｏ ｉ ｅ ａ ｅａ ｄ ｎ ｏ ｔ ｇ ｗａ ｒ ｐ ｒ ｄ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｃ ａ ｉａ ｒ ｐ ｒｉｓ ａ ｄ ｒ ｔ ｒ ａ ｔ ｔａ ｔ ｎｈ ｇ ｎ ｌｅ ｐ ｒ ｎ ，ｐ ｘ ／ ｉ ｃ ｎ ｄ ｆ ｄ ｆ ｍｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｔ ａ ｉ ｓｐ ｅ ａ ｅ ． ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｏ ｅ ｔｅ ｎ ｅ ａ ｄ ｎ ｉ ｉ ｉ ｌ ｃ ｎ ｐ
有机硅改性环氧树脂室温固化成果广泛
报专 利上百 项 ，９％为发 明专利 ；四川 中昊 晨光化 工研究 院在有机 氟领域 拥有 １ ０ ５项核 心专利技术 ，自 主开 发成功 的第一套 甲基沸腾 床工业 化技术 代表 了中 国有机 硅产 业工 业化进程 ；２０ ０８年 １ ，中吴 晨 月
各种进 行 固化 ，固化 物有较 好 的韧性 、耐热 性 和粘接 性 ，Ｅ ＤＧ 质量 分数 为 １％时可 使 固化物 韧性 增加 ４ ％而 不降 低耐热 性 ，同时剥离 强度得 到 Ｓ ｓ ０ ０
明显提高。用双酚 Ａ和四乙氧基硅烷通过溶液一凝胶过程合成有机一无机混合物 ，溶液一凝胶法能成 功地把硅和磷与环氧交联 网络结合在一起 ，从而使改性后的环氧树脂体系起始失重温度降低 ，提高其
有机硅树脂具有柔韧性好、低表面能、耐热、耐候、憎水、介电强度高等优点 ，但其力学性能、
附着力、耐磨性、耐有机溶剂性较差且成本高，与环氧树脂的优缺点互补性较强 ；所以用有机硅改性
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、耐热性等性能的有
效途 径。采 用端羟基硅 硼树脂 改性环氧 树脂 和改性脂 肪胺类 耐热 固化剂 ，合成 出室温 ２ ４ｈ固化 的具 有
较高强度的耐热胶粘剂， 长期使用温度为 ２０ 、短期使用温度达 ２０ ０￣ Ｃ ５￣ Ｃ，对多种材料具有 良好的粘接
性 能 ；利用 有机 硅改 性的 Ｅ４ 环氧树 脂为主 要原 料 ，配 以 自制 的室温 下固化 的改性 胺类固化剂 和活 一４型
性无机填料， 及端羟基液体丁腈橡胶 （ Ｔ Ｎ） Ｈ Ｂ 等制成柔性耐温胶粘剂 ， 该胶粘剂具有 良好的弯 曲强度
耐高温阻燃隔热涂料(配方)
耐高温阻燃隔热涂料（配方）
原料配比（质量份）
制备方法
（1）有机硅树脂中先加入复合阻燃剂、偶联剂和助剂，经过高速球磨混合均匀后，再加入多孔粉石英隔热填料低速搅拌分散均匀，制得具有介孔结构产品。
(2) 其中：高速球磨的速度为150～400r/min适宜，经过高速球磨分散，可获得良好的阻燃性能，氧指数大于39；低速搅拌的速度为50～100r/min适宜，可获得良好的隔热性能。
原料配比
本品各组分质量份配比范围为：有机硅树脂60～70，多孔粉石英隔热填料15～20，复合阻燃剂10～15，助剂1～3.
复合阻燃剂的质量组成为：Mg(OH)2:Al(OH)3=0.3～3。
多孔粉石英隔热填料为SiO2粉体，粒度范围5～10um。
分散剂为丙烯酸类分散剂或油酸酰胺。
丙烯酸类分散剂为聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸。
偶联剂为钛酸酯类偶联剂。
偶联剂为二钛酸二乙酯或异丙基三钛酸酯。
高速球磨的速度为150～400r/min,低速搅拌的速度为50～100r/min。
产品应用
本品主要用于航空飞行器上隔热防护中。
产品特性
本品密度低，附着力高，阻燃性好，隔热效率高。
密度低，只有0.31g/cm3;热导率低，只有0.046W（m·K）。
高隔热效率，厚度1mm隔热效率为，热面温度250℃，4h冷面温度89℃；可耐300℃的高温，达到4.3Mpa的高附着力，阻燃性能好，氧指数大于39。
可广泛应用于-55～250℃温度范围内的各种保温隔热设备，特别是综合性能要求高的各种航空飞行器上。
有机硅环氧树脂的制备及其性能研究
有机硅环氧树脂的制备及其性能研究有机硅环氧树脂兼有环氧树脂和有机硅的优点而成为一种重要的热固性树脂。
以Karstedt催化剂催化不同氢含量的含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚间的硅氢加成反应制备了4种不同环氧值的有机硅环氧树脂，利用红外光谱对其化学结构进行了表征。
用甲基六氢苯酐分别固化4种有机硅环氧树脂，研究分析它们的初始热分解温度均高于300 ℃，具有优异的耐热性能。
标签：硅氢加成反应；环氧树脂；有机硅；制备环氧树脂具有机械强度高、粘附力强、电绝缘性好、热稳定性好等优点，广泛应用于涂料、胶粘剂、电子绝缘材料等领域[1～3]。
但其耐热性偏低，常在环氧树脂中引入硅原子形成有机硅环氧树脂，提高耐热性[4，5]。
有机硅环氧树脂[6]可通过热缩合法、水解缩合法和硅氢加成法[7]等技术来制备，前2种技术易使环氧基团开环而影响环氧值和材料的强度，硅氢加成法具有反应条件温和、活性高，并不影响环氧基团的含量等优势而成为合成有机硅环氧树脂的首选办法[8，9]。
本文将不同氢含量的含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚通过硅氢加成反应制备不同环氧值的有机硅环氧树脂，并对其结构进行表征，研究固化产物的耐热性能。
1 实验部分1.1 主要原料含氢硅油（氢质量分数分别为0.5%、1.0%、1.5%和1.6%）、甲基六氢苯酐和四甲基二乙烯基硅烷，质量分数均大于99%，开化县弟兄硅酮材料厂；烯丙基缩水甘油醚（AGE）（使用前用分子筛干燥），化学纯，天津市鸿业化工有限公司；氯铂酸，分析纯，沈阳市金科试剂厂；碳酸氢钠、异丙醇、乙酸乙酯（使用前无水硫酸钠干燥），分析纯，国药集团化学试剂有限公司。
1.2 实验仪器FT-IR傅立叶红外光谱仪，美国Nicolet公司Nexus470型，经KBr压片，扫描范围4 000～500 cm-1，扫描次数32次；NETZSCH TG209热重分析仪，德国耐驰仪器制造有限公司，测试条件为：氮气条件，升温速率为10 ℃/min，从30 ℃升温到700 ℃。
硅树脂的种类及其应用解析
硅树脂的种类及其应用解析硅树脂作为一类聚有机硅氧烷，以其高度交联的网状结构，融合了有机树脂和无机料子的特性，呈现出独特的物理化学性能。
在当前科技发展的潮流中，硅树脂在各个领域都呈现出广泛的应用前景。
本文将深入探讨硅树脂的特性、不同种类及其各自的应用领域，为读者供应对这一料子的全面了解。
硅树脂的特性：耐高温性，硅树脂具有良好的耐高温性能，能够在极端温度条件下保持稳定。
这一特性使其在高温环境下的应用特别广泛，如航空航天、电子元件等领域。
电绝缘性，硅树脂在电绝缘性方面表现出色，因此常被用于制造电子元件和绝缘料子。
其电绝缘性能为电气领域供应了一种常用的料子选择。
耐化学腐蚀，硅树脂对很多化学物质都具有特别高的防范力，使其在化工和涂料行业中得到广泛应用。
这种耐化学腐蚀性能为其在恶劣化学环境下的应用供应了可靠的保障。
柔韧性，硅树脂可以制备成柔韧的料子，适用于涂料、密封剂等需要柔性的应用领域。
其柔韧性使得硅树脂在多种情境下都能够表现出色。
粘附性，硅树脂具有优良的粘附性，可用于制备胶黏剂和涂料。
其粘附性能使得硅树脂在涂装和黏合领域都有偏紧要的地位。
硅树脂的种类甲基苯基硅树脂：含有甲基和苯基基团，广泛应用于高温润滑、密封和绝缘等领域。
甲基硅树脂：常见于涂料、粘合剂、密封剂等领域，以其耐高温性和化学稳定性备受青睐。
有机硅树脂乳液：水性形式的硅树脂，适用于水性涂料和胶黏剂，为环保涂料供应了一种选择。
高温型有机硅树脂：设计用于极端高温环境下，如航空航天应用和高温涂层，呈现出极强的耐高温性。
环氧改性有机硅树脂：结合了硅树脂和环氧树脂的特性，具有出色的耐化学腐蚀性，在涂料和涂层中得到广泛应用。
氨基硅树脂：常用于涂料和胶黏剂，具有优良的耐化学腐蚀性和附着性。
氟硅树脂：在极端的化学环境下表现出色，用于耐腐蚀涂料和密封剂，为极端环境下的需求供应解决方案。
硅树脂溶液：硅树脂在有机溶剂中的形式，广泛应用于涂料、涂层和粘接应用。
有机硅聚酯树脂：结合了有机硅树脂和聚酯树脂的特性，广泛用于制备涂料和涂层。
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环氧改性有机硅树脂
环氧改性有机硅树脂，也称环氧硅树脂、硅酸盐改性树脂、有机硅改
性树脂，是一类已被广泛应用的高科技新材料。
它是将有机树脂（如：溶
剂型环氧树脂）与硅酸盐类化合物（如：硅油、二氧化硅等）进行改性结
合而成，它具有有机树脂的高强度、硅酸盐的耐候性和化学稳定性等特点。
1、建筑行业：由于其抗腐蚀性、耐老化性等特性，环氧改性有机硅
树脂被广泛用于建筑行业，如外墙防水、防潮、屋面防水、防潮、外墙装饰、地板防潮、窗框外观衬砌等应用。
2、工业行业：环氧改性有机硅树脂可以用于汽车行业，如汽车漆面
处理；也可用于船舶行业，如可抗腐蚀，同时提高船体的外观。
此外，还
可广泛用于冰箱外壳、家具表面镀层、水槽台面表面等。