一种新型有机硅改性环氧树脂的合成方法与流程

文档序号:13812128阅读:208来源:国知局

本发明涉及一种新型有机硅改性环氧树脂的合成方法,属于环氧树脂改性领域。

技术背景

双酚a环氧树脂因其耐腐蚀性好、电绝缘性好、粘接性高、固化后产物力学性能优异而被广泛应用于电子、机械等领域,但其固化产物交联后密度大、韧性及耐湿热性差。有机硅材料具有优异的低表面能、热稳定性、低温柔韧性等。因此,有机硅的引入降低了双酚a环氧树脂的内应力、提高其柔韧性、耐氧化、耐湿热等性能。

目前,有机硅改性环氧树脂的方法分为物理改性和化学改性。环氧树脂与有机硅树脂的溶解度参数相差较大。通过机械搅拌的方法混合,由于相容性差,导致产物的均匀性较差,多呈现相分离的状态。而通过化学改性的方法,不仅可以解决树脂的韧性、热稳定性等,还可以改善二者的相容性。目前用来改性环氧树脂多采用聚甲基硅氧烷,但其中大量的甲基使得其与环氧树脂的相容性差。适量苯基的引入,对有机硅与环氧树脂的形容性有很大的促进作用。



技术实现要素:

本发明采用含有苯基的端含氢聚苯基甲基硅氧烷来制备有机硅改性环氧树脂,苯基的存在进一步改善了有机硅与环氧树脂的相容性。进而提高了环氧树脂的韧性、热稳定性等。

本发明反应式为:

其中,m是80~100的自然数,n是3~5的自然数。

本发明以三(五氟)苯基硼烷为催化剂,实现si-h键与c-oh脱氢聚合。

本发明采取的技术方案为:

(1)在四口烧瓶中将双酚a环氧树脂及三(五氟)苯基硼烷溶于甲苯中,在室温下,搅拌10~30min,制得树脂溶液;

(2)将端含氢甲基苯基硅油缓慢滴加于体系中,滴加完毕后,升温至50~80℃,负压小于0.5mpa,反应4~6h;

(3)最后在100~120℃、真空度小于0.085mpa的真空条件条件下除去溶剂,最终得到含苯基有机硅树脂改性的环氧树脂;

所述步骤(1)、(2)中,搅拌采用机械搅拌,转速为100~150转/min。

所述步骤(1)中,树脂甲苯溶液质量分数优选30~50wt%。

所述步骤(1)中,室温下搅拌时间优选10~30min。

所述步骤(2)中,所述端含氢甲基苯基硅油优选n(ph):n(ch3)=1,相对分子质量为1000~2000的硅油。

所述步骤(2)中,所述升温温度优选50~80℃,负压优选小于0.5mpa,反应时间优选4~6h。

所述步骤(3)中,所述真空度优选小于0.085mpa的真空条件。

本发明通过一种新方法实现有机硅改性环氧树脂。通过si-h基于c-oh基脱氢缩合的方法,避免了因硅氢加成导致的体系发黄、烷氧基水解导致的高低沸物含量,保证了环氧值不变,且后处理方法简单。产品呈中性,不会存在在存放过程中出现再聚合或者裂解的情况。生产过程中无有毒气体、废液、废渣的产生,对环境友好。

具体实施方式

实施例1:

在装有回流冷凝管、温度计及恒压滴液漏斗的500ml四口烧瓶中加入双酚a环氧树脂(其中n=4)160g,甲苯200g,三(五氟)苯基硼烷0.8g,室温下搅拌10~30min,将端含氢甲基苯基硅油(其中m=90)40g缓慢滴加于体系中,滴加完毕后,室温搅拌30min,随后升温至60℃,在负压小于0.5mpa下,反应5h,最后在真空度小于0.085mpa,120℃条件下除去甲苯,得到质量比m(环氧):m(有机硅)=80:20的有机硅改性环氧树脂(eh-1)。

实施例2:

在装有回流冷凝管、温度计及恒压滴液漏斗的500ml四口烧瓶中加入双酚a环氧树脂(其中n=4)140g,甲苯200g,三(五氟)苯基硼烷0.8g,室温下搅拌10~30min。将端含氢甲基苯基硅油(其中m=90)60g缓慢滴加于体系中,滴加完毕后,室温搅拌30min,随后升温至60℃,在负压小于0.5mpa下,反应5h,最后在真空度小于0.085mpa,100~120℃条件下除去甲苯,得到质量比m(环氧):m(有机硅)=70:30的有机硅改性环氧树脂(eh-2)。

实施例3:

在装有回流冷凝管、温度计及恒压滴液漏斗的500ml四口烧瓶中加入双酚a环氧树脂(其中n=4)120g,甲苯200g,三(五氟)苯基硼烷0.8g,室温下搅拌10~30min。将端含氢甲基苯基硅油(其中m=90)80g缓慢滴加于体系中,滴加完毕后,室温搅拌30min,随后升温至60℃,在负压小于0.5mpa下,反应5h,最后在真空度小于0.085mpa,120℃条件下除去甲苯,得到质量比m(环氧):m(有机硅)=60:40的有机硅改性环氧树脂(eh-3)。

将所得到的三种有机硅改性环氧树脂eh-1、eh-2、eh-3通过一定配方进行固化,固化后产物随着有机硅引入含量的增多,其耐热性逐渐提高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不是用于限制本发明范围,凡是在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均已该包含在本发明的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种新型有机硅改性环氧树脂的合成方法,包括:(1)在四口烧瓶中将双酚A环氧树脂及三(五氟)苯基硼烷溶于甲苯中,在室温下,搅拌10~30min,制得树脂溶液;(2)将端含氢甲基苯基硅油缓慢滴加于体系中,滴加完毕后,升温至50~80℃,负压小于0.5Mpa,反应4~6h;(3)最后在100~120℃、真空度小于0.085Mpa的真空条件条件下除去溶剂,最终得到含苯基有机硅树脂改性的环氧树脂。本发明通过Si‑H基于C‑OH基脱氢缩合的方法,避免了因硅氢加成导致的体系发黄、烷氧基水解导致的高低沸物含量,保证了环氧值不变,且后处理方法简单。

技术研发人员:王传萍;陈维
受保护的技术使用者:烟台德邦先进硅材料有限公司
技术研发日:2017.09.30
技术公布日:2018.02.27
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