[发明专利]一种含磷聚硅氧烷及其制备方法与改性环氧树脂的应用

权利要求书

1.一种含磷聚硅氧烷，其特征在于，所述含磷聚硅氧烷的结构如通式(1)所示：

通式(1)中，x、y、z均为0～20范围内的整数，且x、z不同时为0；

R₁表示为-CH₃、-CH₂CH₃中的一种或多种；

R₂表示为中的一种或多种。

2.一种权利要求1所述含磷聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将二苯基硅二醇、环氧硅烷和催化剂混合，在50～100℃下反应4～24h后，得到环氧基聚硅氧烷；

(2)在步骤(1)制备的环氧基聚硅氧烷中加入含磷单体和溶剂，在催化剂作用下，70～160℃反应6～24h，得到所述含磷聚硅氧烷。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述环氧硅烷为2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷基)甲基二乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷基)甲基二甲氧基硅烷、4-(三甲氧基硅基)丁烷-1,2-环氧化物、4-(三乙氧基硅基)丁烷-1,2-环氧化物、三甲氧基-[3-(2-氧杂环丁基)丙基]硅烷、三乙氧基-[3-(2-氧杂环丁基)丙基]硅烷中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述催化剂为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、氢氧化钡、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述二苯基硅二醇与环氧硅烷的摩尔比为1～2:1；所述催化剂用量为二苯基硅二醇和环氧硅烷总质量的1～10％。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述含磷单体为9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、亚磷酸二甲酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸二苯酯中的一种或多种；所述溶剂为甲苯、二甲苯、1,4-二氧六环、乙二醇乙醚、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种；所述催化剂为三苯基膦、N,N-二甲基苄胺、二丁基二锡的一种或多种。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，环氧基聚硅氧烷与含磷单体的质量比为1:0.05～0.8；所述溶剂用量要确保环氧基聚硅氧烷与含磷单体的浓度为0.2～0.8g/mL；所述催化剂用量为环氧基聚硅氧烷与含磷单体总质量的0.5～2％。

8.一种权利要求1所述含磷聚硅氧烷的应用，其特征在于，作为改性剂用于改性环氧树脂，制备含有所述含磷聚硅氧烷的环氧树脂组合物；所述含磷聚硅氧烷占环氧树脂组合物的1～40wt％。

9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，含有所述含磷聚硅氧烷的环氧组合物包括环氧树脂、固化剂、固化促进剂和所述含磷聚硅氧烷；所述固化剂的用量为环氧树脂组合物的10～60wt％；所述固化促进剂的用量为环氧树脂组合物的0.1～2wt％。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、脂环族环氧树脂中的一种或多种；所述固化剂为有机酸酐类或有机胺类固化剂；所述固化促进剂为叔胺类、咪唑类、有机磷类化合物、乙酰丙酮金属盐中的一种或多种。