专利名称：一种有机硅改性环氧树脂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及ー种有机硅环氧树脂的制备方法，尤其是ー种具有良好耐老化性能的有机硅改性环氧树脂及其制备方法，属于高分子功能材料领域。
背景技术：
环氧树脂是ー种重要 的热固性树脂品种，由于它不仅具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、耐化学腐蚀性能和耐热及粘接性能，而且又具有收缩率低、硬度高、耐磨性好的特点，目前已广泛应用于化工、水利、交通、机械、电子、家电、汽车及航空航天等エ业领域。但是，普通的环氧树脂内应カ大，柔韧性较差，通常使用的双酚A环氧树脂中一般均含有芳香醚键，固化物经日光照射后易降解断链，不适用于对耐老化要求较高的エ况环境。
发明内容
本发明的目的g在提出ー种耐高、低温，耐紫外、耐老化的有机硅改性环氧树脂及其制备方法。本发明所提出的这种有机硅改性环氧树脂，其特征在于它由聚有机硅氧烷和环氧氯丙烷配制而成；并按聚有机硅氧烷环氧氯丙烷为100:2(Γ100的重量百分比配制。所述的聚有机硅氧烷是由甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、甲基こ烯基氯硅烷、こ基三氯硅烷、丙基三氯硅烷、こ烯基三氯硅烷中的三种或三种以上的混合物与作为助剂的こニ醇、甲醇、或こ醇中的ー种、或ー种以上的混合助剂配制而成。所述聚有机硅氧烷的合成过程中需采用缚酸剂，所述的缚酸剂为三こ胺，こニ胺，己ニ胺，三こ烯四胺中的ー种、或两种，以及两种以上的混合物；所述缚酸剂的用量为聚有机硅氧烷合成体系总重量的％。所述聚有机硅氧烷的合成过程中需采用催化剂，所采用的催化剂为三氯化铝、三氯化铁、对甲苯磺酸、四丁基氢氧化铵中的ー种、或三种以及三种以上的混合物；所述催化剂的用量为聚有机娃氧烧合成体系总重量的O. 5" . 5%。所述聚有机硅氧烷的合成过程中需采用溶剂，所述的溶剂为甲苯、ニ甲苯、こニ醇こ醚、ニこニ醇こ醚中的ー种、或两种以及两种以上的混合物，所用的溶剂用量为聚有机硅氧烷反应物总重量的1-5倍。所述的聚有机硅氧烷的合成过程中，反应温度为10°C — 180°C。这种有机硅改性环氧树脂，其制备方法如下首先，按照配制方案取助剂，缚酸剂，溶剤，加入到洁净容器中配制成备用溶液；其次，按照配制方案将一定量的多种单体硅烷、催化剂和溶剂一起加入500ml的三颈瓶中加热升温到80°C ;并缓慢滴加上一步骤所配制的备用溶液，控制在1-1. 5小时完成滴加；随后将滴加完毕后的混合溶液经加热回流反应2小时，得聚硅氧烷的混合物；其三，不经过处理，待反应完成后降温至60_70°C，将根据配制方案选用的环氧氯丙烷进行滴加反应，在经1-1. 5小时滴加完毕后再次进行加热回流反应3小时停止反应；
最后，在经自然降温处理后，向反应体系中加入120_150ml水，洗涤除去反应所生成的胺盐、减压蒸馏溶剂，得到有机硅改性环氧树脂产物。根据以上技术方案提出的有机硅改性环氧树脂，不仅具有耐高低温，耐老化性能优良的特点，而且制备エ艺简单。
具体实施方式
下面通过实施例进ー步说明本发明，但本发明决不仅局限于这些实施例。这种有机硅改性环氧树脂，其特征在于它由聚有机硅氧烷和环氧氯丙烷配制而成；并按聚有机硅氧烷环氧氯丙烷为100:2(Γ100的重量百分比配制。所述的聚有机硅氧烷是由甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、甲基こ烯基氯硅烷、こ基三氯硅烷、丙基三氯硅烷、こ烯基三氯硅烷中的三种以及三种以上的混合物与作为助剂的こニ醇、甲醇、或こ醇中的ー种、或ー种以上的混合助剂配制而成。所述聚有机硅氧烷的合成过程中需采用缚酸剂，所述的缚酸剂为三こ胺，こニ胺，己ニ胺，三こ烯四胺中的ー种、或两种，以及两种以上的混合物；所述缚酸剂的用量为聚有机硅氧烷合成体系总重量的1_7%。所述聚有机硅氧烷的合成过程中需采用催化剂，所采用的催化剂为三氯化铝、三氯化铁、对甲苯磺酸、四丁基氢氧化铵中的ー种、或两种以及两种以上的混合物；所述催化剂的用量为聚有机娃氧烧合成体系总重量的O. 5" . 5%。所述聚有机硅氧烷的合成过程中需采用溶剂，所述的溶剂为甲苯、ニ甲苯、こニ醇こ醚、ニこニ醇こ醚中的ー种、或两种以及两种以上的混合物，所用的溶剂用量为聚有机硅氧烷反应物总重量的1-5倍。所述的聚有机硅氧烷的合成过程中，反应温度为10°C — 180°C。这种有机硅改性环氧树脂，其制备方法如下首先，按照配制方案取助剂，缚酸剂，溶剤，加入到洁净容器中配制成备用溶液；其次，按照配制方案将一定量的多种单体硅烷、催化剂和溶剂一起加入500ml的三颈瓶中加热升温到80°C ;并缓慢滴加上一步骤所配制的备用溶液，控制在1-1. 5小时完成滴加；随后将滴加完毕后的混合溶液经加热回流反应2小时，得聚硅氧烷的混合物；其三，不经过处理，待反应完成后降温至60-70V，将根据配制方案选用的环氧氯丙烷进行滴加反应，在经1-1. 5小时滴加完毕后再次进行加热回流反应3小时停止反应；最后，在经自然降温处理后，向反应体系中加入120_150ml水，洗涤除去反应所生成的胺盐、减压蒸馏溶剂，得到有机硅改性环氧树脂产物。实施例I首先，按照配制方案取助剂こニ醇35. 6g，缚酸剂三こ胺28g，溶剂こニ醇こ醚56. 3g，加入到洁净容器中配制成备用溶液。其次，按照配制方案将甲基氯硅烷20. 8g，苯基氯硅烷24g，丙基三氯硅烷23. 6g，催化剂四丁基氢氧化铵O. 8g，溶剂甲苯68g，一起加入500ml的三颈瓶中加热升温到80°C ；并缓慢滴加上一步骤所配制的备用溶液，控制在1-1. 5小时完成滴加；随后将滴加完毕后的混合溶液经加热回流反应2小时，得聚硅氧烷的混合物。其三，不经过处理，待反应完成后降温至60-70°C，将根据配制方案选用的47g环氧氯丙烷进行滴加反应，在经1-1. 5小时滴加完毕后再次进行加热回流反应3小时停止反应。最后，在经自然降温处理后，向反应体系中加入120ml水，洗涤除去反应所生成的胺盐、减压蒸馏溶剂，得到有机硅改性环氧树脂产物。以上所得产品技术指标粘度8000-15000mPa.s环氧当量680_750g/mol 在上述实施方案中所选用的助剂こニ醇也可以用甲醇、こ醇或こニ醇与甲醇、こ醇的混合物替代。所选用的缚酸剂除三こ胺外也可以选用こニ胺，己ニ胺，三こ烯四胺中的ー种、或两种，以及两种以上的混合物。所选用的催化剂除四丁基氢氧化铵外，也可选用三氯化铝、三氯化铁、对甲苯磺酸中的任ー种，或者为四丁基氢氧化铵、三氯化铝、三氯化鉄、对甲苯磺酸两种或两种以上的混合物。所选用的溶剂除甲苯外，也可以是ニ甲苯、こニ醇こ醚、ニこニ醇こ醚中的ー种、或两种以及两种以上的混合物。实施例2首先，按照配制方案取助剂こニ醇31. 2g，缚酸剂三こ烯四胺15g，溶剂こニ醇こ醚46. 2g，加入到洁净容器中配制成备用溶液。其次，按配制方案将苯基氯硅烷27g、甲基こ烯基氯硅烷31g、こ基三氯硅烷24. 5g，催化剂四丁基氢氧化铵O. 9g，溶剂甲苯120g，一起加入到500ml的三颈瓶中加热升温到80°C ;并缓慢滴加上一步骤所配制的备用溶液，控制在1-1. 5小时完成滴加；随后，将滴加完毕后的混合溶液加热回流反应2小时，得到聚硅氧烷的混合物。其三，不经过处理，待反应完成后降温至60-70°C，将根据配置方案选用的54g环氧氯丙烷进行滴加反应，在经1-1. 5小时滴加完毕后再次加热回流处理，回流反应3小时后停止反应。最后，在经自然降温处理后，向反应体系物中加入150ml水，洗涤除去反应所生成的胺盐，减压蒸馏溶剂，得到有机硅改性环氧树脂产物。以上所得产品技术指标粘度8000-15000mPa.s ；环氧当量710_760g/mol。在上述实施方案中所选用的助剂こニ醇也可以用甲醇、こ醇或こニ醇与甲醇、こ醇的混合物替代。所选用的缚酸剂除三こ烯胺外，也可以选用こニ胺，己ニ胺，三こ胺中的ー种、或两种，以及两种以上的混合物。所选用的催化剂除四丁基氢氧化铵外，也可选用三氯化铝、三氯化铁、对甲苯磺酸中的任ー种，或者为四丁基氢氧化铵、三氯化铝、三氯化鉄、对甲苯磺酸两种或两种以上的混合物。所选用的溶剂除こニ醇こ醚外，也可以是ニ甲苯、甲苯、ニこニ醇こ醚中的ー种、或两种以及两种以上的混合物。实施例3首先，按照配制方案取助剂取こニ醇25g、甲醇9. 8g，缚酸剂三こ胺27. 3g，溶剂ニ甲苯65g，加入到洁净容器中配制成备用溶液。其次，按照配制方案将甲基氯硅烷29. Sg,丙基三氯硅烷33. 6g，催化剂四丁基氢氧化铵O. 75g，溶剂甲苯68g，一起加入到500ml的三颈瓶中加热升温到80°C，并缓慢滴加上一步骤所配制的备用溶液，控制在1-1. 5小时完成滴加；随后将滴加完毕后加热回流反应2小时，得聚硅氧烷的混合物。其三，不经过处理，待反应完成后降温至60-70°C，将根据配制方案选用的44g环氧氯丙烷进行滴加反应，在经1-1. 5小时滴加完毕后加热回流处理，回流反应3小时后停止反应。最后，在经自然降温处理后，向反应体系中加入120ml水，洗涤除去反应所生成的胺盐，减压蒸馏溶剂，得到有机硅改性环氧树脂产物。以上所得产品技术指标粘度7000-12000mPa. s ；环氧当量650_730g/mol。在上述实施方案中所选用的助剂除こニ醇、甲醇外，也可以用こ醇或こニ醇与甲醇、こ醇的混合物替代。所选用的缚酸剂除三こ胺外也可以选用こニ胺，己ニ胺，三こ烯四胺中的ー种、或两种，以及两种以上的混合物。所选用的催化剂除四丁基氢氧化铵外，也可选用三氯化铝、三氯化铁、对甲苯磺酸中的任ー种，或者为四丁基氢氧化铵、三氯化铝、三氯化铁、对甲苯磺酸两种或两种以上的混合物。所选用的溶剂除甲苯外，也可以是ニ甲苯、こニ醇こ醚、ニこニ醇こ醚中的ー种、或两种以及两种以上的混合物。实施例4首先，按照配制方案取助剂こニ醇45g，缚酸剂三こ烯四胺llg，溶剂こニ醇こ醚55g，加入到洁净容器中配制成备用溶液。其次，按配制方案将苯基氯硅烷22g、甲基こ烯基氯硅烷37. 5g、こ基三氯硅烷30. 5g，催化剂四丁基氢氧化铵I. 0g，溶剂甲苯150g，一起加入到500ml的三颈瓶中加热升温到80°C ;并缓慢滴加上一步骤所配制的备用溶液，控制在1-1. 5小时完成滴加；随后，将滴加完毕后的混合溶液加热回流反应2小时，得到聚硅氧烷的混合物。随其三，不经过处理，待反应完成后降温至60_70°C，将根据配置方案选用的135g环氧氯丙烷进行滴加反应，在经1-1. 5小时滴加完毕后再次加热回流处理，回流反应3小时后停止反应。最后，在经自然降温处理后，向反应体系物中加入200ml水，洗涤除去反应所生成的胺盐，减压蒸馏溶剂，得到有机硅改性环氧树脂产物。以上所得产品技术指标粘度8000-15000mPa.s ;环氧当量350-400g/mol。在上述实施方案中所选用的助剂除こニ醇、甲醇外，也可以用こ醇或こニ醇与甲醇、こ醇的混合物替代。所选用的缚酸剂除三こ胺外也可以选用こニ胺，己ニ胺，三こ烯四胺中的ー种、或两种，以及两种以上的混合物。所选用的催化剂除四丁基氢氧化铵外，也可选用三氯化铝、三氯化铁、对甲苯磺酸中的任ー种，或者为四丁基氢氧化铵、三氯化铝、三氯化铁、对甲苯磺酸两种或两种以上的混合物。所选用的溶剂除甲苯外，也可以是ニ甲苯、こニ醇こ醚、ニこニ醇こ醚中的ー种、或两种以及两种以上的混合物。实施例5首先，按照配制方案取助剂こニ醇28g，缚酸剂三こ烯四胺llg，溶剂こニ醇こ醚50g，加入到洁净容器中配制成备用溶液。其次，按配制方案将苯基氯硅烷17g、甲基こ烯基氯硅烷25. Sg、丙基三氯硅烷23g，催化剂四丁基氢氧化铵O. 5g，溶剂甲苯120g，一起加入到500ml的三颈瓶中加热升温到80°C ;并缓慢滴加上一步骤所配制的备用溶液，控制在1-1. 5小时完成滴加；随后，将滴加完毕后的混合溶液加热回流反应2小时，得到聚硅氧烷的混合物。其三，不经过处理，待反应完成后降温至60-70°C，将根据配制方案选用的13. 2g环氧氯丙烷进行滴加反应，在经1-1. 5小时滴加完毕后再次加热回流处理，回流反应3小时后停止反应。
最后，在经自然降温处理后，向反应体系物中加入120ml水，洗涤除去反应所生成的胺盐，减压蒸馏溶剂，得到有机硅改性环氧树脂产物。以上所得产品技术指标粘度8000-15000mPa.s ；环氧当量860_920g/mol。在上述实施方案中所选用的助剂除こニ醇、甲醇外，也可以用こ醇或こニ醇与甲醇、こ醇的混合物替代。所选用的缚酸剂除三こ胺外也可以选用こニ胺，己ニ胺，三こ烯四胺中的ー种、或两种，以及两种以上的混合物。所选用的催化剂除四丁基氢氧化铵外，也可选用三氯化铝、三氯化铁、对甲苯磺酸中的任ー种，或者为四丁基氢氧化铵、三氯化铝、三氯化铁、对甲苯磺酸两种或两种以上的混合物。所选用的溶剂除甲苯外，也可以是ニ甲苯、こニ醇こ醚、ニこニ醇こ醚中的ー种、或两种以及两种以上的混合物。本发明并不局限于实施例中所描述的方法，它的描述是说明性的，并非限制性的，本发明的权限由权利要求所限定，基于本技术领域人员依据本发明所能够变化、重组等方法得到的与本发明相关的技术及产品，都在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种有机硅改性环氧树脂，其特征在于它由聚有机硅氧烷和环氧氯丙烷配制而成；并按聚有机硅氧烷环氧氯丙烷为100:2(Γ100的重量百分比配制。
2.如权利要求I所述的ー种有机硅改性环氧树脂，其特征在于所述的聚有机硅氧烷是由甲基氣娃烧、苯基氣娃烧、甲基こ稀基氣娃烧、こ基ニ氣娃烧、丙基ニ氣娃烧、こ稀基ニ氯硅烷中的三种或三种以上的混合物与作为助剂的こニ醇、甲醇、或こ醇中的ー种、或ー种以上的混合助剂配制而成。
3.如权利要求I或2所述的ー种有机硅改性环氧树脂，其特征在于所述聚有机硅氧烷的合成过程中需采用缚酸剂，所述的缚酸剂为三こ胺，こニ胺，己ニ胺，三こ烯四胺中的ー种、或两种，以及两种以上的混合物；所述缚酸剂的用量为聚有机硅氧烷合成体系总重量的1_7%。
4.如权利要求I或2或3所述的ー种有机硅改性环氧树脂，其特征在于所述聚有机硅氧烷的合成过程中需采用催化剂，所采用的催化剂为三氯化铝、三氯化铁、对甲苯磺酸、四丁基氢氧化铵中的ー种、或两种以及两种以上的混合物；所述催化剂的用量为聚有机硅氧烧合成体系总重量的O. 5 1. 5%。
5.根据权利要求I或2、或3或4所述的ー种有机硅改性环氧树脂，其特征在于所述聚有机硅氧烷的合成过程中需采用溶剂，所述的溶剂为甲苯、ニ甲苯、こニ醇こ醚、ニこニ醇こ醚中的ー种、或两种以及两种以上的混合物，所用的溶剂用量为聚有机硅氧烷反应物总重量的1-5倍。
6.如权利要求I所述的ー种有机硅改性环氧树脂，其特征在于所述的聚有机硅氧烷的合成过程中，反应温度为10°C — 180°C。
7.如权利要求1-6所述的ー种有机硅改性环氧树脂，其制备方法如下 首先，按照配置方案取助剂，缚酸剂，溶剤，加入到洁净容器中配制成备用溶液； 其次，按照配置方案将一定量的多种单体硅烷、催化剂和溶剂一起加入500ml的三颈瓶中加热升温到80°C ;并缓慢滴加上一步骤所配制的备用溶液，控制在1-1. 5小时完成滴加；随后将滴加完毕后的混合溶液经加热回流反应2小时，得聚硅氧烷的混合物； 其三，不经过处理，待反应完成后降温至60-70°C，将根据配制方案选用的环氧氯丙烷进行滴加反应，在经1-1. 5小时滴加完毕后再次进行加热回流反应3小时停止反应； 最后，在经自然降温处理后，向反应体系中加入120-150ml水，洗涤除去反应所生成的胺盐、减压蒸馏溶剂，得到有机硅改性环氧树脂产物。
全文摘要
本发明涉及一种有机硅改性环氧树脂，其特征在于它由聚有机硅氧烷和环氧氯丙烷配制而成；并按聚有机硅氧烷环氧氯丙烷为100:20~100的重量百分比配制。本发明所制备的有机硅环氧树脂柔韧性好，耐高、低温，耐紫外、耐老化。
文档编号C08G77/38GK102690418SQ20121016725
公开日2012年9月26日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日
发明者刘旭军, 王西民, 陈兆彬, 黄新武 申请人:上海富朗化工科技发展有限公司