[发明专利]一种增韧、耐热的改性环氧树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种增韧、耐热的改性环氧树脂，其主要各组分按质量百分比计为：环氧基笼型聚倍半硅氧烷(即环氧基POSS)2～10％，氨基硅油8～30％，双酚A型环氧树脂55～89％，氨基固化剂0～5％，催化剂0.1～1％。本发明通过环氧基POSS作为“桥梁”，将聚二甲基硅氧烷有机的键合于环氧树脂体系中，POSS的加入明显提高环氧树脂的耐热性，而聚硅氧烷的接入则大大提高了环氧树脂的韧性，得到的改性环氧树脂具有韧性好、强度高、粘接力强、热稳定性好等特点，可以应用于胶粘剂、结构材料、耐冲击材料等领域。

技术领域

本发明涉及一种增韧、耐热的改性环氧树脂及其制备方法，属于高分子精细化工技术领域。

背景技术

环氧树脂具有优良的物理机械和电绝缘性能，以及与各种材料的粘接性能，并且，其使用工艺的灵活性是其他热固性塑料所不具备的。因此，环氧树脂制成涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料，在国民经济的各个领域中得到广泛的应用。而环氧树脂存在的缺陷主要在于两方面，一方面在于其韧性不够，第二方面在于其耐热能力有待进一步提高。因而，对环氧树脂的改性工作主要也是针对这两个方面进行。

环氧树脂增韧的方法主要采用的手段包括：第二相粒子增韧、互穿网络结构增韧、化学改性方法增韧，其中接枝聚硅氧烷是一种比较有效的方法。而提高环氧树脂耐热性方法则主要包括加入耐高温树脂，或者通过引入耐高温基团或耐高温化合物等。目前，人们对其改性还难以同时达到耐高温和韧性比较好的效果。一般来说，接入的韧性较好的基团一般主链含有碳碳双键，硫氧键，碳氧键或者硅氧键，而碳碳双键，硫氧键和碳氧键的热稳定性较差，仅有硅氧键对热相对较为稳定。因而，接枝聚硅氧烷是能够同时提高环氧树脂的韧性和耐热性的方法。但是，由于聚硅氧烷和环氧树脂的相容性较差，因而常规的接枝聚硅氧烷的方法对韧性和耐热性的提高有限。人们一般采用共混的方法制备聚硅氧烷改性环氧树脂，如(CN200910036439)通过聚醚和倍半硅氧烷共改性的环氧树脂复合材料，明显提高了环氧树脂的韧性，但是环氧树脂和聚硅氧烷各自形成各自的聚合物体系，没有通过化学键的形式有机的结合起来，因而其耐热性不佳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种增韧、耐热的改性环氧树脂及其制备方法，通过聚多面体倍半硅氧烷的“桥联”作用，将环氧树脂聚合物链和聚硅氧烷链通过化学键的形式结合起来，因而具有良好的相容性和稳定性，通过聚硅氧烷中间链段的柔性提高了环氧树脂的韧性，通过聚多面体倍半硅氧烷化学键合形成共聚物，提高了环氧树脂的耐热性。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种增韧、耐热的改性环氧树脂，其主要各组分按质量百分比计为：环氧基笼型聚倍半硅氧烷(即环氧基POSS)2～10％，氨基硅油8～30％，催化剂0.1-1％，双酚A型环氧树脂55～89％，氨基固化剂0～5％。

优选地，所述增韧、耐热的改性环氧树脂，其主要各组分按质量百分比计为：环氧基笼型聚倍半硅氧烷(即环氧基POSS)2～10％，氨基硅油8～30％，催化剂0.5-1％，双酚A型环氧树脂55～89％，氨基固化剂2～5％。

按上述方案，所述环氧基笼型聚倍半硅氧烷的分子结构如式1所示，其中，R为环氧乙烷基、2,3-环氧丙基、γ-缩水甘油醚氧丙基中的一种。

按上述方案，所述环氧基笼型聚倍半硅氧烷为上述一种或几种按任意比例的混合物。

按上述方案，所述氨基硅油为线性的端氨基聚二甲基硅氧烷，其分子量范围为2000～10000。

按上述方案，所述双酚A型环氧树脂为环氧树脂E-03，E-06，E-12，E-20，E-35，E-42，E-44，E-51，E-55等型号中的一种或几种按任意比例的混合物。