[发明专利]硅钛杂化树脂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机硅材料，特别是涉及硅钛杂化树脂及其制备方法和应用。

背景技术

由于本身具备优异的耐热、耐紫外性、绝缘性以及良好的生物惰性，有机硅材料逐渐取代传统的环氧树脂、聚氨酯等材料而被广泛应用到建筑、涂料、电力、电子电器、LED照明以及医疗机械等领域。

虽然有机硅材料在应用中表现出优异的性能，但其本身也还存在一些缺点，比如作为光学材料，其相对较低的折光指数会影响其出光效果；作为密封材料，它本身存在着较高的气体渗透率，不利于长时间的密封保护。目前行业解决上述问题的办法主要有两种：一是通过向有机硅树脂中引进更多的苯环以提高其抗气体渗透率和折光率，二是通过与二氧化钛、氧化锌、氧化铝等纳米材料共混杂化以提高其折光率、导热率和阻隔性能。但是增加苯环存在局限性为过多苯环会使体系钢性太强，加工性能差，成型后内应力大。而与纳米氧化物共混杂化会影响材料的透光性能，对光学应用造成较大的影响。

发明内容

基于此，有必要提供一种透光性、折光率好，且加工性能、耐热性能优异，气体渗透率低的硅钛杂化树脂。

一种具有式(I)结构特征的硅钛杂化树脂：

(TiO₂)_p(MSiO_1.5)_x[(CH₃)_m(C₆H₅)_nSiO]_y[(CH₃)₂QSiO_0.5]_z (I)

其中，0≤m≤2，0≤n≤2，且m+n＝2；0≤x≤100，0≤y≤100，0≤z≤10，0≤p≤10；p+x≤2y；p≤0.3(x+y+z)；M任选自甲基、乙基、苯基或乙烯基，Q任选自氢基或乙烯基。

在其中一个实施例中，M任选自甲基或苯基。

在其中一个实施例中，具有式(II)-(V)结构特征：

(TiO₂)_p(CH₃SiO_1.5)_x[(CH₃)₂SiO]_y[(CH₃)₂HSiO_0.5]_z (II)；

(TiO₂)_p(C₆H₅SiO_1.5)_x[CH₃C₆H₅SiO]_y[(CH₃)₂HSiO_0.5]_z (III)；

(TiO₂)_p(CH₃SiO_1.5)_x[(CH₃)₂SiO]_y[(CH₃)₂CH₂＝CHSiO_0.5]_z (IV)；

(TiO₂)_p(C₆H₅SiO_1.5)_x[CH₃C₆H₅SiO]_y[(CH₃)₂CH₂＝CHSiO_0.5]_z (V)。

在其中一个实施例中，1≤m≤2，0≤n≤1，且m+n＝2；30≤x≤70，20≤y≤50，2≤z≤6，8≤p≤10。

本发明还提供所述的硅钛杂化树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)羟基硅氧烷低聚体制备：将单体1、单体2、封端剂、水、酸和溶剂投入反应容器中，于-20～80℃下水解反应0.5～24h；然后将所得反应液进行分液，取出油相，得所述羟基硅氧烷低聚体；