一种有机硅树脂改性环氧树脂组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种有机硅树脂改性环氧树脂组合物,主要组成为：以重量份数计，环氧树脂100份，有机硅树脂0.3‑80份，有机硅树脂增溶剂5‑80份，二乙基甲苯二胺19.58份。本发明专利技术的有机硅树脂改性环氧树脂组合物，含有一种具有双层紧密球状结构的有机硅树脂，在有机硅树脂增溶剂作用下能够与环氧树脂在完全相容，均匀分散在环氧树脂在中，使共混体系的阻燃性能大大提高，增强阻燃效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种环氧树脂组合物，更具体的说涉及一种含有有机硅树脂阻燃剂改性环氧树脂的组合物。
技术介绍
环氧树脂在复合材料中作为基体树脂而广泛应用，是一类性能优良的热固性树脂，但易于燃烧限制了其在某些领域的使用。因此，环氧树脂成型中采用了大量的阻燃剂，如含卤素化合物、硼衍生物、金属氧化物、含磷化合物等，可以单加或复配。然而，含氯和溴的阻燃材料在燃烧时易放出具有刺激性和腐蚀性的卤化氢气体，因此卤素阻燃剂已经逐渐受到限制；为了避免使用传统的卤系阻燃剂对环境带来的危害，人们现在致力于开发无卤阻燃剂。常用的含磷、氮类阻燃的化合物，又会导致生态问题。有机硅树脂阻燃剂既可以提高基体的阻燃性，又可以提高树脂的热稳定性。与其它阻燃剂如卤系、磷系等相比，硅系阻燃剂具有其优异的性能：热稳定性好、低的燃烧速率、低放热量、防滴落、以及低烟、低CO生成量等性能。有机硅改性环氧树脂既能改善树脂的机械性能，如降低树脂内应力、增加其断裂伸长率及韧性；又能增加树脂的化学性能，如耐氧化、耐热性等，这些都使得有机硅阻燃剂备受关注，但是有机硅树脂阻燃剂与环氧树脂仍存在相容性问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有双层紧密球状结构的有机硅树脂，在有机硅树脂增溶剂作用下能够与环氧树脂在完全相容，均匀分散在环氧树脂在中，使共混体系的的阻燃性能大大提高。本专利技术一种有机硅树脂改性环氧树脂组合物，主要组成为：以重量份数计，本专利技术的有机硅树脂改性环氧树脂组合物，其中，所述的环氧树脂为缩水甘油醚类、芳香族或脂肪族环氧树脂。本专利技术的有机硅树脂改性环氧树脂组合物，其中,所述的环氧树脂为酚醛环氧树脂。本专利技术的有机硅树脂改性环氧树脂组合物，其中,所述的硅树脂为甲基MQ硅树脂。本专利技术的有机硅树脂改性环氧树脂组合物，其中,所述的硅树脂为双层紧密球状结构的甲基MQ硅树脂。本专利技术的有机硅树脂改性环氧树脂组合物，其中,所述的有机硅树脂增溶剂，采用下述方法合成：将23.6gγ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和18g二甲基二甲氧基硅烷及适量的无水乙醇放入安装有搅拌器、温度计及回流冷凝管的250ml圆底三颈瓶，在50℃的水域锅中搅拌30分钟；然后向三颈瓶中加入7.56g去离子水及0.4g氨水。在50℃下搅拌反应4.5小时，最后再加入适量的1-氯三甲基硅烷反应1小时，结束后将所得产物置于装有正己烷的烧杯中沉淀分层，收集下层溶液除去未反应的物质；将下层溶液进行旋蒸，直到无杂质蒸出，最后得到淡黄色粘稠液体产物。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术中采用双层紧密球状结构的甲基MQ硅树脂作为阻燃剂，甲基MQ硅树脂是一类特殊的聚硅氧烷树脂,由单官能硅氧烷单元(R3SiO1/2简称M)和四官能团硅氧烷单元(SiO4/2,简称Q)组成。,MQ硅树脂外观为双层结构紧密球状体,即球芯部分为Si-O-Si链连接,密度较高及聚合度为15～50的笼状SiO2,球壳是密度较小的R3SiO1/2层,MQ硅树脂的大部分链末端羟基都被R3SiO1/2取代；能提高环氧树脂阻燃性,并且在有机硅树脂增溶剂作用下与环氧树脂的相容性非常好，可适用于绝大部分种类环氧树脂，用其阻燃的环氧树脂树脂浇铸体均一无气泡。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术进行进一步的具体描述。有必要在此指出的是以下实施例只用于对本专利技术做进一步的说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本
技术实现思路
对本专利技术做出一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。实施例1环氧树脂组合物制备：将酚醛环氧树脂(环氧值0.51mol/100g，上海树脂有限公司F-51)100份加热至80℃，加入有机硅树脂增溶剂10份，慢速搅拌0.5小时，加入双层紧密球状结构的甲基MQ硅树脂(工业级中蓝晨光化工研究院)0.3份、二乙基甲苯二胺19.58份，待搅拌均匀后，将其倒入预热的模具中(为防止硅树脂固化，此步骤必须在15分钟内完成)。接着在适宜温度的鼓风干燥箱中加热固化，温度为130℃/2.5小时,160℃/2.5小时.固化后即得阻燃型环氧树脂脂固化物。有机硅树脂增溶剂制备：将23.6gγ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)和18g二甲基二甲氧基硅烷(DEMS)及适量的无水乙醇放入安装有搅拌器、温度计及回流冷凝管的250ml圆底三颈瓶，在50℃的水域锅中搅拌30分钟。然后向三颈瓶中加入7.56g去离子水及0.4g氨水。在50℃下搅拌反应4.5小时。最后再加入适量的1-氯三甲基硅烷反应1小时。结束后将所得产物置于装有正己烷的烧杯中沉淀分层，收集下层溶液除去未反应的物质。将下层溶液进行旋蒸，直到无杂质蒸出，最后得到淡黄色粘稠液体产物，保存待用，下面实施例相同。实施例2环氧树脂组合物：将酚醛环氧树脂(环氧值0.51mol/100g，上海树脂有限公司F-51)100份加热至80℃，加入有机硅树脂增溶剂(与实施例1相同)10份，慢速搅拌0.5小时，加入具有双层紧密球状结构的甲基MQ硅树脂0.5份、二乙基甲苯二胺19.58份，待搅拌均匀后，将其倒入预热的模具中(为防止硅树脂固化，此步骤必须在15分钟内完成)。接着在适宜温度的鼓风干燥箱中加热固化，温度为130℃/2.5小时,160℃/2.5小时.固化后即得阻燃型环氧树脂脂固化物。实施例3环氧树脂组合物：将酚醛环氧树脂(环氧值0.51mol/100g，上海树脂有限公司F-51)100份加热至80℃，加入实验室研发有机硅树脂增溶剂(HPSi)10份，慢速搅拌0.5小时，加入具有双层紧密球状结构的甲基MQ硅树脂1份、二乙基甲苯二胺19.58份，待搅拌均匀后，将其倒入预热的模具中(为防止硅树脂固化，此步骤必须在15min内完成)。接着在适宜温度的鼓风干燥箱中加热固化，温度为130℃/2.5小时,160℃/2.5小时.固化后即得阻燃型环氧树脂脂固化物。实施例4环氧树脂组合物：将酚醛环氧树脂(环氧值0.51mol/100g，上海树脂有限公司F-51)100份加热至80℃，有机硅树脂增溶剂10份，慢速搅拌0.5小时，加入具有双层紧密球状结构的甲基MQ硅树脂3份、二乙基甲苯二胺19.58份，待搅拌均匀后，将其倒入预热的模具中(为防止硅树脂固化，此步骤必须在15min内完成)。接着在适宜温度的鼓风干燥箱中加热固化，温度为130℃/2.5小时,160℃/2.5小时.固化后即得阻燃型环氧树脂脂固化物。实施例5环氧树脂组合物：将酚醛环氧树脂(环氧值0.51mol/100g，上海树脂有限公司F-51)100份加热至80℃，加入实验室研发有机硅树脂增溶剂(HPSi)10份，慢速搅拌0.5小时，加入具有双层紧密球状结构的甲基MQ硅树脂5份、二乙基甲苯二胺(DETDA)19.58份，待搅拌均匀后，将其倒入预热的模具中(为防止硅树脂固化，此步骤必须在15min内完成)。接着在适宜温度的鼓风干燥箱中加热固化，温度为130℃/2.5小时,160℃/2.5小时.固化后即得阻燃型环氧树脂脂固化物。甲基MQ树脂/环氧树脂二乙基甲苯二胺体系阻燃性和耐热性测试结果如下表。极限氧指数的测定：依照国标GB/T2406-93(塑料燃烧性能测试方法：氧指数法)于XYC-75氧指数测定仪上测定其阻燃性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机硅树脂改性环氧树脂组合物，主要组成为：以重量份数计，

【技术特征摘要】
1.一种有机硅树脂改性环氧树脂组合物，主要组成为：以重量份数计，2.按照权利要求1所述的环氧树脂组合物,其特征在于，其中，所述的环氧树脂为缩水甘油醚类、芳香族或脂肪族环氧树脂。3.按照权利要求1所述的环氧树脂组合物,其特征在于，其中，所述的环氧树脂为酚醛环氧树脂。4.按照权利要求1所述的环氧树脂组合物,其特征在于，其中，所述的硅树脂为甲基MQ硅树脂。5.按照权利要求1或4所述的环氧树脂组合物,其特征在于，其中，所述的硅树脂为双层紧密球状结构的甲基MQ硅树脂。6.按照权利要求1所述的环氧树脂组合物,其特征在于，其中，所述的有机硅树脂增溶剂，采用下述方法合成：将23.6gγ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和18g二甲基二甲氧基硅烷及适量的无水乙醇放入安装有搅拌器、温度计...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡绪福，贾珮，罗航，曹席磊，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51