一种含四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合物及其制备方法

文档序号:9702061阅读:1061来源:国知局
一种含四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合物及其制备方法
【专利说明】
[0001] _
技术领域
[0002] 本发明涉及高分子改性剂领域,具体涉及一种含四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合 物及其制备方法。
[0003]
【背景技术】
[0004] 聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种液体橡胶,是一种很好的增韧剂,同时其表面能很 低,与其他材料共混时容易向表面迀移富集,形成保护层,可以提高材料的疏水性和耐磨 性。但是由于其与热固性环氧树脂、酚醛树脂、聚酚氧等材料不相容,简单共混无法使聚二 甲基硅氧烷分散在材料基体中,因此难以用作改性剂。
[0005] 目前报道的文献中多数将PDMS通过接枝改性做成嵌段共聚物以达到改性的目 的。CN1108343C描述了一种聚硅氧烷-聚醚嵌段共聚物改性环氧树脂组合物,Journal ofmaterialsscience,2013,将含聚二甲基硅氧烷的杂臂大分子刷用于增韧环氧树脂,聚 二甲基硅氧烷分散尺寸为纳米尺度,增韧效果比较好,但是嵌段共聚物和大分子刷的合成 复杂,成本高,难以在工业上应用。
[0006]

【发明内容】

[0007] 针对现有技术的不足,本发明旨在提供一种制备方法简单,成本低,收率高,能提 高材料韧性、耐磨性和疏水性的聚合物及其制备方法。
[0008] 为达成上述目的,本发明提供的含四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合物,所述的聚 合物由氨基封端的聚二甲基硅氧烷与双酚A缩水甘油醚(DGEBA)反应制得,所制备聚合物 结构式为式(I):
氨基封端的聚二甲基硅是化学结构式为式(II)的聚合物:
所述氨基封端的聚二甲基硅氧烷分子量为500~2000 ; DGEBA是化学结构式为式(III)的聚合物:
所述DGEBA环氧值为0. 2-0. 5。
[0009] 另外,本发明提供了所述一种聚合物的制备方法,步骤如下: 1) 氨基封端的聚二甲基硅氧烷与DGEBA在甲苯溶液中反应; 2) 将反应混合物在冰冻的乙腈中沉淀,过滤干燥得到产物; 进一步,所述聚合物合成原料氨基封端的聚二甲基硅氧烷与DGEBA的摩尔比为1 :4。
[0010] 进一步,所述氨基封端的聚二甲基硅氧烷与DGEBA在甲苯溶液中反应的温度为 80~100°C,反应时间为5~10小时。
[0011] 进一步,所述氨基封端的聚二甲基硅氧烷与DGEBA在甲苯溶液的反应甲苯用量为 反应物质量的5倍左右。
[0012] 进一步,所述产物提纯时,乙腈的用量为甲苯体积的5~10倍。
[0013] 本方法制备四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合物,方法简单,成本低,产率高,可以 应用于环氧树脂、酚醛树脂和聚酚氧塑料的改性,提高材料的韧性、耐磨性和疏水性等,具 有广泛的工业化应用前景。
[0014]
【具体实施方式】
[0015] 下面结合实施例进一步说明本发明,但并非限制本发明权利要求的保护范围。
[0016] 实施例1 在带有磁子的500mL烧瓶中加氨基封端的聚二甲基硅氧烷10g(分子量为1000, 0. 01mol)、DGEBA40g(环氧值0. 2,0. 04mol)和甲苯(250mL)。将烧瓶置于80°C恒温油浴中 反应10小时后,冷却到室温,将共混物倒入1250ml冰冻的乙腈中沉淀,过滤,烘干,得到产 物49g,收率98%,经核磁测试,结果为"HNMR(CDC13,ppm): 7.76-7.32 (m,苯环上的质 子);4.22 (m,-CH(OH)-C^-0_); 3.96 (m,-C^0H); 3.95 (t,Ph-〇-C^-); 2.63 (d,-N-C^ -CH(OH) -) ; 2. 36 (t, -N-C^-CH2-) ; 1. 67 (s, -Ph-C{CH)2-Ph-) ; 1. 41 (m, -N-CH2-C^-) ; 1. 28 ( t,-Si-C^_) ; 0· 08(-Si(C^)2_)。与理论值一致。
[0017] 实施例2 在带有磁子的500mL烧瓶中加氨基封端的聚二甲基硅氧烷5g(分子量为500, 0. 01mol)、DGEBA40g(环氧值0. 2,0. 04mol)和甲苯(225mL)。将烧瓶置于80°C恒温油浴中 反应10小时后,冷却到室温,将共混物倒入1125ml冰冻的乙腈中沉淀,过滤,烘干,得到产 物43g,收率95. 5%,经核磁测试,结果为:?NMR(CDC13,ppm) : 7. 76-7. 32 (m,苯环上的 质子);4.22 (m, -CH(OH)-C^-O-); 3.96 (m,-C^0H); 3.95 (t,Ph-〇-C^-); 2.63 (d,-N-C^-CH(OH) -) ; 2. 36 (t, -N-C^-CH2-) ; 1. 67 (s, -Ph-C{CH)2-Ph-) ; 1. 41 (m, -N-CH2-C^-) ; 1. 28 (t,-Si-C^_) ; 0· 08(-Si((^?) 2_),与理论值一致。
[0018] 实施例3 在带有磁子的500mL烧瓶中加氨基封端的聚二甲基硅氧烷20g(分子量为2000, 0.01mol)、DGEBA40g(环氧值0.2,0. 04mol)和甲苯(300mL)。将烧瓶置于80°C恒温油浴中 反应10小时后,冷却到室温,将共混物倒入1500ml冰冻的乙腈中沉淀,过滤,烘干,得到产 物598,收率98.3%,经核磁测试,结果为:1!1匪1?(0)(:13,??111) :7.76-7.32(111,苯环上的 质子);4.22 (m, -CH(OH)-C^-O-); 3.96 (m,-C^OH); 3.95 (t,Ph-〇-C^-); 2.63 (d,-N-C^-CH(OH) -) ; 2. 36 (t, -N-C^-CH2-) ; 1. 67 (s, -Ph-C{CH)2-Ph-) ; 1. 41 (m, -N-CH2-C^-) ; 1. 28 (t,-Si-C^_);0· 08(-Si(CH3) 2-)。与理论值一致。
[0019] 实施例4 在带有磁子的500mL烧瓶中加氨基封端的聚二甲基硅氧烷10g(分子量为1000, 0.01mol)、DGEBA20g(环氧值0.4,0. 04mol)和甲苯(150mL)。将烧瓶置于80°C恒温油浴中 反应10小时后,冷却到室温,将共混物倒入750ml冰冻的乙腈中沉淀,过滤,烘干,得到产物 29.38,收率97.7%,经核磁测试,结果为:1!1匪1?(0)(:13,??111) :7.76-7.32(111,苯环上的 质子);4.22 (m, -CH(OH)-C^-O-); 3.96 (m,-C^0H); 3.95 (t,Ph-〇-C^-); 2.63 (d,-N-C^-CH(OH) -) ; 2. 36 (t, -N-C^-CH2-) ; 1. 67 (s, -Ph-C{CH)2-Ph-) ; 1. 41 (m, -N-CH2-C^-) ; 1. 28 (t,-Si-C^_);0· 08(-Si(67?)2_)。与理论值一致。
[0020] 实施例5 在带有磁子的500mL烧瓶中加氨基封端的聚二甲基硅氧烷10g(分子量为1000, 0.01mol)、DGEBA16g(环氧值0.5,0. 04mol)和甲苯(130mL)。将烧瓶
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