[发明专利]一种具有高弯曲性能的有机硅树脂复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涉及高分子化合物技术领域，具体地说涉及一种提高有机硅树脂复合材料弯曲性能的制备方法。

背景技术

有机硅树脂具有优异的耐热性及耐候性，兼有优良的电绝缘性、憎水性、阻燃性、低介电损耗性能等，且其介电性能参数随温度和频率的变化改变很小。因此，以有机硅树脂作为基料做成的电绝缘漆、涂料、模塑料、脱模剂和防潮剂等各类产品，在电子、电器、航空、航天、建筑、纺织、医药、日化等工业领域获得了广泛应用，成为国民经济发展和人民生活水平提高不可或缺的新材料。

有机硅树脂是以Si-O-Si为主链，硅原子上带有有机基团的交联型半无机半有机类型的高聚物。硅树脂的高分子结构中，具有多个活性基团，在加热或由催化剂存在下可进一步发生交联反应，固化形成不溶不熔的热固性树脂。由于高度三维网状结构，硅树脂往往会表现出易应力开裂，力学强度低，韧性差等缺点，使其应用受到很大的限制。为了在保持原有硅树脂优良性能的基础上改进其不足目前提出了很多方法。例如，美国专利US5714265公开了一种硅橡胶复合体和环氧树脂及其制备方法，该发明通过选择合适的环氧树脂和有机硅树脂的共混物，坚固地结合在一起的有机硅-环氧树脂组合物的复合材料的制备方法。此外，在申请号为CN200580047516.0的中国专利公开了一种有机硅树脂和环氧树脂的结合复合材料及其制备方法，利用环氧树脂与有机硅结合制备出坚固紧密的复合材料。上述两种有机硅改性环氧树脂的制备方法虽然将可以将有机硅和环氧树脂结合在一起，提高环氧树脂的热学性能，但材料的力学性能仍不理想，两种热固性聚合物固化后形成的三维交联网络结构的抵抗裂纹扩展能力仍很差。考虑到有机硅材料的优异性能，申请号为200480008371.9的中国公开了聚酯树脂组合物，通过添加含聚硅氧烷的接枝聚合物来得到一种弯曲弹性模量、抗冲击性热塑性聚酯树脂组合物，然而热塑性聚合物随温度的变化产品性能会有很大幅度的波动，其耐高温性能和耐侯性能与有机硅树脂材料相比仍有很大的差距。

发明内容

为解决有机硅树脂存在着易应力开裂，力学强度低，韧性差等问题，本发明提出一种具有高弯曲性能的有机硅树脂复合材料的制备方法，本发明的制备工艺简单，采用本方法制备的有机硅树脂复合材料具有良好的弯曲性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种具有高弯曲性能的有机硅树脂复合材料的制备方法为以下步骤：

(1)称取各组份，各组份的重量百分比为：

有机硅树脂    70～95％，

热塑性聚合物  0.5～25％，

催化剂        0.01～2.5％，

脱模剂        0.1～5％；

作为优选，制备方法中称取各组份，各组份的重量百分比为：

有机硅树脂    80～90％，

热塑性聚合物  2.5～20％，

催化剂        0.05～1.5％，

脱模剂        1～3.5％。

(2)在温度为80～100℃的开炼机上，将有机硅树脂加热至熔融状态，然后加入热塑性聚合物和脱模剂，辊炼20～45分钟，再加入催化剂后辊炼5～10分钟后得到有机硅树脂/热塑性聚合物混合物。

(3)将步骤(2)得到的有机硅树脂/热塑性聚合物混合物冷却到室温后粉碎，得到有机硅树脂复合材料母粒，经后加工得到有机硅树脂复合材料。室温为18～25℃。有机硅树脂复合材料母粒经后加工得到有机硅树脂复合材料，后加工为现有技术的模压成型和传递模压成型。

本发明以有机硅树脂为基体来制备耐高温耐候阻燃的高性能有机硅材料，所述的有机硅树脂选自甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂中的一种或几种。有机树脂为热固性塑料，第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了。热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成为三度的网状结构，不仅不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。

所述热塑性聚合物的软化点应在170℃以上，热塑料性塑料粉细度大于等于100目。作为优选，所述的热塑性聚合物选自尼龙610、尼龙6、尼龙66、聚碳酸酯、聚三氟氯乙烯、聚-4-甲基戊烯-1、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮中的一种或几种。热塑性物质在加热时能发生流动变形，冷却后可以保持一定形状的性质。大多数线型聚合物均表现出热塑性，很容易进行挤出、注射或吹塑等成型加工，在一定温度范围内，能反复加热软化和冷却硬化的性能。