氨基聚硅氧烷
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。
聚硅氧烷的应用

聚硅氧烷的应用作者:石丽丽来源:《科技风》2016年第13期摘要:聚硅氧烷伴随着电源行业、航天航空、卫生医疗突飞猛进地发展而得到广泛应用。
文章介绍了聚硅氧烷的主要特点,并从聚硅氧烷所含不同的官能团分别介绍了含氢聚硅氧烷、端环氧基聚硅氧烷、端羟基聚硅氧烷、端乙烯基聚硅氧烷在不同领域中的应用;对有机硅材料今后的发展方向做出了展望。
关键词:聚硅氧烷;不同官能团;应用聚硅氧烷是一类以重复的(-Si-O-Si-)键为主链,有机基团直接连接在硅原子上的一种典型的半无机高分子材料,其结构通式为(RmSiO4-m / 2)n。
根据材料所需要的性能,可通过改变硅氧分子结构,改变结合在硅原子上的有机基团、选择不同的固化方法,采用不同改性方法、填加不同填料、不同工艺技术等方法,制备不同分子结构的有机硅高分子材料产品。
习惯将硅烷单体和聚硅氧烷统称为有机硅化合物,并称聚硅氧烷液体为硅油,聚硅氧烷橡胶为硅橡胶,聚硅氧烷树脂为硅树脂。
聚硅氧烷的主要特点有:1)耐高低温性好,可在-60℃~255℃不同环境下使用;2)绝缘、密封性好,体积电阻率可达1.0×1016Ω·cm以上,可用于电子器件的密封,玻璃墙的粘结;3)透明性好,可用作功率型LED的封装;4)消泡、匀泡性好,用于发酵罐的消泡,泡沫塑料发泡时孔隙的控制;5)疏水性好,可用来处理纺织物表面及建筑防水涂层;6)在其他不同产业、行业中发挥着特殊的功能,如有生理惰性,可用于美容行业、人体血液导管、药物埋植以及矫形器件;7)润滑性好,可用于纺织等轻型机械;8)润肤护发,用于化妆品等等。
1 含氢硅氧烷的应用可制备以硅氧烷为主链的侧链液晶离聚物;液晶离聚物用于聚合物共混体系时,可有效改善组分间的界面性质。
离聚物通过增加组分之间的相互作用,以提高组分相容性,且这种作用不是化学键,其结合没有化学键那么强烈,改变条件可以消除此作用,恢复条件,此作用又可复生。
在电子产业中,由于聚硅氧烷侧链液晶具有特殊的光学特性、电磁学及较好的机械性能,有望作为电器元件、结构材料、电子材料等器件。
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
()H
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。
第7章 后整理助剂

N N
CH2CH2 NH C O CH2CH2 NH
C O
柔软剂ES
酰胺型柔软剂
第七章 后整理助剂
②季铵盐类柔软剂 具有单个疏水链阳离子表面活性剂中,作为柔软剂的主 要是疏水基与亲水基通过连接基的表面活性剂。
C2H5 C17H33CONHCH2CH2N CH3 CH3SO4C2H5
+
Sapamine MS
第七章 后整理助剂
2、多羧酸类化合物 作用机理:多羧酸类化合物的可与纤维素大分子上的羟 基发生酯化交联,其抗皱机理属于共价交联机理。一般 认为在催化剂存在的条件下,首先多元羧酸脱水成酐, 再与纤维上的羟基等反应性基团发生酯化交联。催化剂 在体系中所起的作用,是主要催化多元按酸脱水成酐, 还是侧重催化酸酐与纤维素酯化交联,或是既催化成酐 又催化成酯,仍存在着争议和分歧。
第七章 后整理助剂
织物抗皱整理机理
① 覆盖理论:整理到织物上整理剂经高温缩合或加成后,形 成网状结构的高弹性薄膜覆盖在纤维外层,并在纤维之间形 成黏结点,提高织物回复弹性。 ② 树脂沉积理论:整理到织物上整理剂经焙烘后在纤维内部 形成网状的树脂,沉积在纤维的无定形区,沉积的树脂靠机 械摩擦作用或氢键改变了纤维大分子或基本结构单元的相对 滑动,给予织物抗皱性。 ③ 共价交联理论:整理剂在一定条件下能与纤维发生反应, 在纤维分子链或基本结构单元间生成共价交联,减少纤维在 形变过程中由于氢键折散而导致的不立即回复的形变,并提 高纤维从形变中回复原状的能力,从而达到抗皱的目的。
双长链烷基双甲基氯化铵的柔软性优于单长链烷基季铵 盐,但抗静电性差、生物降解性差。采用长链烷基通过 酯基或酰胺基与亲水基相连的季铵盐结构,可以使生物 降解性提高。 CH
3
聚硅氧烷共聚改性环氧树脂

环氧树脂 自2 世纪 4 0 0年代出现 以来 ,日益受到人们的重视 ,广泛应用于塑料 、涂料 、 机械 、 化工 、 国防等许多领域n 2 近年来其应用扩展到结构胶粘剂材料 、 1 。 半导体封装材料 、 纤维强化材料 、 层压板 、铜箔、集成 电路等电子 电气封装材料 。环氧树脂具有优 良的机械性
2 带氨基的聚硅氧烷与环氧树脂
基本反应如下 ( R为. H . I . H .: c 2 - . 2) - IC C2
I
—
I
一 洲 2 一 一 S O- R- NH- CH2 i - - - - - -C
占 H
—
H
L e等[ 研究 了不同摩尔质量的端丙氨基聚硅氧烷 ( S e 1 叫 A )改性 四甲基 双酚二缩水甘油 醚 ( MB D E)体系的形 态结构和断裂韧性 。结果表明,A T PG S与环氧树脂在熔融态时的预 反应程度 随着 AS 摩尔质量 的降低而提高 ;在预反应时 , 如果将低摩尔质量和高摩尔质量的 A S混合 ,就可 以增加高摩尔质量 A S与环氧树脂 的相容性 ,生成粒径小且粒径分布窄的聚 硅氧烷微粒 。以 A O A 00 S9O/ S 80 S9O/ S 0 、A O A 8 混合物改性 T P G ,其断裂韧性 3 3 MB D E 比纯环氧树脂 提高 1% ~ 5 5 2 %。 L e n -h n 】 e g u 等[ 用端氨基 聚二 甲基硅 氧烷与一种多官能团的环氧树脂反应 , Mi c ¨ 形成一 种 “ 海岛结构 ” ,提高 了改性物 的 ,降低其 内应力 。 张冰等n 用带有 N。B 氨 乙基)Y 氨丙基侧基的聚二 甲基硅氧烷来改性环氧树脂 。 (. 一一 结果 表明, 改性环氧树脂 固化物 的形态与性能主要依赖于氨基聚硅氧烷的氨基含量 。 在氨基含量 小于 0 m o g ,随氨基含量 的增加 ,改性环氧树脂的模量与强度缓慢下降 ,当氨基含 .1 m l 时 7 /
氨基硅油

氨基硅油TS-GB-348
适用行业:洗水厂/染色厂/工艺品厂/服装厂/假发厂
活性含量:≥80%
溶解性:易溶于水
离子性:弱阳离子
PH 值:6.0-8.0(1%水溶液)
『产品特性』
东莞天盛化工的氨基硅油TS-GB-348乳液为多组分氨基改性聚硅氧烷弹性体,适用于涤﹑假发、棉及其混纺织物柔软整理,特别适用涤纶绒面织物和皮革表面的手感整理
1能赋予织物极好的平滑性、活络性、悬垂感;
2赋予织物比较好的光泽度,增加织物的亮度;
3对织物的浸渍或浸轧的工作液落色少,泡沫少;
4对织物的干湿摩擦牢度基本不影响,特别用于涤纶超细纤维织物尤为明显。
5用于涤纶绒类织物、涤棉天鹅绒、棉氨、棉锦、涤棉、涤氨、皮革等手感效果明显,有突出的滑度和活络性;
6适合做各种织物的浸渍柔软,吸附力比较强,比较容易吸尽,不会出现硅油斑。
『使用说明』
浸轧工艺:印染半成品—浸轧工作液(一浸一轧或二浸二轧)—烘干—定型用量:10~30 g/L,具体用量视织物而定。
浸轧率:70±5%烘干—定型:温度150~160℃×时间0.5~3min
『包装存储』
非危险品,125kg或50kg包装,密封贮存于通风阴凉处,忌高温与曝晒,贮存期半年。
在常温密封贮存,不用时请将容器盖紧,以免水分蒸发结皮。
高耐候性聚硅氧烷涂料的研制_周树学

第 3 期5参考文献1 虞兆年. 涂料工艺( 第二分册)[M ].北京:化学工业出版社,1996:271-2992 孙国庆,郑旭娟,马涛,等.低游离TDI 聚氨酯预聚体的研制[J ].精细与专用化学品,2004,12(15):23-253 方旭升,张彩珍.多元醇的结构舒展性与多异氰酸酯预聚物的游离TDI [J ].现代涂料与涂装,2004(05):5-74 虞兆年.小议分离游离异氰酸酯[J ].中国涂料,2006,02(05):9-10Study on Reducing Free TDI Content in TDI-TMP Curing Agent by Post-processingChemical MethodYE Hong-wei (Jiangmen Paint Factory Co .,Ltd .,Gongdong Jiangmen ,529075,China )Abstract :A post-processing chemical method of reducing free TDI content in TDI-TMP curing agent was introduced. The main ideas of the synthesis process :using the effect of steric hindrance resulting in different chemical reactivity of NCO groups among TDI monomers and polyurethane adducts,selecting highly selective catalyst and specific process conditions,promoting self-polymerization of free TDI,and making it becoming an integral part of polyurethane curing agent,so as to achieve the purpose of reducing free TDI.Key Words :free TDI ; reaction activity ;trimer ;TDI-TMP curing agent[收稿日期] 2011-02-18高耐候性聚硅氧烷涂料的研制周树学 (复旦大学材料科学系,教育部先进涂料工程研究中心,上海 200433)摘 要:以高硅含量、高固低黏的改性聚硅氧烷树脂为基础,制备了聚硅氧烷涂料,并用氨基硅烷固化,制得改性聚硅氧烷涂层。
聚硅氧烷乳液的研究进展

荫 机 ・ l 对 斟 , 2 0 1 3 , 2 7 ( 4 ) : 3 1 3 ~ 3 1 7
S I L I C ONE MA T ER I AL
聚 硅 氧 烷 乳 液 的 研 究 进 展
刘 波 ,许 秀伟 ,高 风 ,黄世 强
( 湖北大学功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室 ,武汉 4 3 0 0 6 2 )
哺 机 ・ t 材 料
同时聚 合 过 程 可 分 为分 散 期 、胶 体 形 成 和 反 应
期 、胶体 反应 期 、凝聚期 ,但 不存 在 恒 速期 。
第2 7 卷
反应仪进 行 D 开 环 聚合 反应 制 备 聚 硅 氧 乳 液 。 与普通 加热法 相 比 ,微波 辐照下 单体 的聚合 速率
碱 、碱金属醇盐 、硅醇盐 、季镑盐等 。在常规开 环聚合乳液中 ,张兴华等人较系统的地研究了八 甲基环 四 硅 氧 烷 ( D )阴离 子 开环乳 液聚合 , 认 为开 环聚 合主要 发 生在乳 胶粒 子表 面 ,同时开 环聚合生成的聚合物本身作为助乳化剂 ,有利于 未反应的单体分散在水相 中,提高聚合速率 ;在
型乳 化 剂 用 量 为 单 体 质 量 的 6 . 9 % ,反 应 温 度
1 环 硅 氧烷 开 环 乳液 聚 合 制备 聚硅 氧 烷 7 0 ℃ ,搅拌 速度 2 5 0 r / mi n l 2 - 2 6 ] 。环 硅 氧烷 在 碱 乳 液 性催化剂作用下与其它含功能基团的硅单体乳液
性 中心和粒 子表 面单 体浓 度不 变 ,则 一次 加料 法 的缩 聚程度 比连续 滴 加 法 要 大 。周 安 安 等 人讨论 了聚合 速率及 平衡 摩尔 质量 的多个 影 响 因 素 ,得 出较 佳反 应条 件 :单体 质量 为整个 聚合 体 系的 3 4 % ,K O H用 量为单 体质 量 的 l % ,阳离子
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对其结构进行了表征,证实了核一壳结构的存在。 并研究了聚有机硅氧烷分子结构对硅丙乳液性能的 影响,结果表明:当聚有机硅氧烷大分子上的烷基 与乙烯基的量之比为15—17:1时,硅丙树脂有较 好的耐紫外线性能和机械性能;聚有机硅氧烷的摩 尔质量为5000--8000g/mol时,硅丙树脂综合性 能较好。聚有机硅氧烷用量为18%时,硅丙乳液 的失光率最低、耐候性最好。 有机硅改性VAc/BA/AA 共聚乳液胶粘剂(中国山东) 山东东明石化集团研究了预乳化工艺、乳化剂 体系、PVC及改性共聚单体对乳液性能如粘接 强、耐水性等影响。结果表明:复合乳化剂用量为 单体用量的2%一3%、PVA加入量占水相的6% 8%及加入适量BA、AA可使乳液胶粘剂的综合 性能优异。 2一氯一6一氟苯甲醛 通过鉴定(中国山东) 山东省龙口市龙海精细化工有限公司研制出 2一氯一6一氟苯甲醛。近日通过山东省科委组织的 产品鉴定。 2一氯一6一氟苯甲醛是重要的有 机合成中间体,主要用于生产氟氯青霉素等高效抗 菌类药物。在农药领域,该产品主要用于杀菌剂类 产品的生产。因该类杀菌剂具有超高效、低残毒特 点,因而被许多国家确定为杀菌剂的换代产品,应 用前景广阔。 有机硅溶胶(中国上海) 直以来,有机硅溶胶被日本snowtex公司所 垄断,国内各需求商家均通过进口满足国内市场需 求。通过不断的开拓创新,中国科学院上海原子核 研究所,硅溶胶研发部门在已有产品基础上,成功 开发出可以完全替代进口产品的系列有机硅溶胶。
该产品主要用于特种涂料、黏合剂等行业。
GE在上海建全球研发中心(美国GE)
美国通用电气公司(GE)宣布,将于2003年
前在上海建成并运营“通用电气(中国)研究开发
中心”。
这将是GE世界第3家、海外第2家全球性研
发机构(另一家海外研发中心在印度)。
注册资金1200万美元、位于张江高科技园
区、占地面积约为12万平方米(一期占地4.7万
平方米)的GE中国研究发展中心,
将把GE各业务部门目前在中国的研发力量集
中起来,其中包括现有的GE全球研发中心上海
部、GE塑料集团、有机硅集团和照明集团的中国
或亚洲研发中心。
投入运营后,将有来自全球的400名研发人员
在此工作。
研发中心的短期目标是整合GE各业务部门在
中国的研发力量, “为人才提供跨领域跨行业的发
展机会,并为GE的员工和客户提供与技术相关的
培训。”
氨基聚硅氧烷(中国上海)
华东理工大学通过八甲基环四硅氧烷、N—
B一氨乙基一 一氨丙基甲基二甲氧基硅烷等原料
在氢氧化钾催化剂和促进剂作用下,低温开环共聚
制得一系列不同氨值、不同粘度的氨基聚硅氧烷。
基最佳合成工艺为:反应温度90℃,催化剂用量
0.1%一0.14%,促进剂用量1%,反应时间6—
8h。带苄基二甲基 一硅丙基氯化胺侧基的聚硅氧
烷中科院化学所黄作鑫等采用 一氯丙基甲基硅氧
烷/二甲基硅氧烷共聚物和N,N一二甲基苄基胺
的季铵化反应合成了标研究表明,明铵化反就在反
应初期基本遵循二级反应速率定律,提高反应物浓
度、采用与反应物有适当相溶性的高极性溶剂及提
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2002№.4
高反应温度元气能加速季铵化反应。
线性聚合技术制备氨基硅油(中国上海)
上海日用化学研究所利用摩尔质量分布很窄的
线性端基聚二甲基硅氧化WS一62M代替D 与氨
烷基硅烷在80℃、真空下进行酯交换,相同温度
下用KOH作催化剂进行聚合反应,得到氨烷基分
布均匀、无杂质的氨基硅油。解决了用D 作原料
时,由于存在D 一D。 杂质及氨烷基分布不均匀影
响整理织物柔软效果的问题。
水性有机硅系防水剂(中国上海)
上海大学以烷基氧基硅烷为活性配料,在乳
化剂、水及其它助剂的存在下,通过预乳化、乳
化、pH调节等过程制备出性能优良的防水剂;产
品性能符合冶金部建筑研究院有机硅防水涂料的标
准。具有防水性优良、保色、透气、渗透性好、耐
候性好等优点。
耐辐照苯撑硅橡胶(中国上海)
上海橡胶制品研究所研究了配方对苯撑硅橡胶
耐辐照性能的影响。结果表明:对苯撑硅橡胶宜以
双“2,5”与过氧化苯甲酰并用作为硫化剂,气相
法白炭黑及金属氧化物对其耐辐照性能影响水大。
东海硅微粉厂产能效益居
全国同行首位(中国江苏)
20多年来,江苏省东海硅微粉厂坚持不断研
制开发微硅粉,填补了我国硅微粉生产空白、生产
规模,产品品种不断增长,成为国内最大的硅微粉
生产企业。
2001年东海硅微粉厂生产硅微粉8000吨,比
上年增长30%以上;缴纳税收达130万元,比上
OluNE INFORMATION
年增长40%,其生产规模和经济效益居全国同行
之首。
随着化工、电子等行业对硅微粉的需求增
长,海硅微粉厂加大技改和新品开发力度,仅
2001年用于技改投入就达100多万元,使产品增
至9个系列30多个品种。
为拓展海外大市场,加速经济国际化,东海
硅微粉厂于去年与其它公司合资6000万元,计划
于今年春季开工建设年产2万吨硅微粉生产线,以
期成为全球最大的硅微粉生产企业。
硅橡胶对金属的粘接性能(中国江苏)
南京第l4研究所研究了四乙烯基硅烷和四烯
丙基硅烷对提高HTV硅橡胶粘接性能的影响。结
果发现,掺人法的效果比表面处理法好得多。为了
提高表面处理法的效果,合成了两种新化合物,
B一三乙烯基乙基三甲氧基硅烷 一三烯丙基丙
基三甲氧基硅烷。另外,还通过加入三烯丙基硅烷
和甲基二烯丙基硅烷合成了两种新型加成型硅橡
胶,并对基与金属的粘接性能进行了研究。发现它
们对多种金属均具有较好的粘接性。
酚醛一有机硅氧烷接枝的
相容性及表面性质(中国江苏)
南京理工大学对有机硅改性酚醛树脂的相容性
和表面性质进行了研究,用动态力学法测定其玻璃
化转变温度来研究改性树脂的相容性。根据接触角
测定值,由调和平均方程对固体高聚物表面性质进
行了计算。
新钢成功研制纳米二氧化硅(中国江西)
江西新余钢铁公司积极调整产业结构,着力发
展非钢铁产业。近日,该公司2001年度重大科研
项目之一——纳米二氧化硅中试项目经过一年的试
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