EP专题有机硅五有机硅接枝共聚改性15花岗石
妈妈娱乐网 2022-09-03 16:34:42
EP专题:有机硅(五)有机硅接枝共聚改性4
环氧树脂20世纪40年代出现以来,日益受到人们的广泛重视,目前已广泛应用于塑料、涂料、机械、国防等许多领域。近年来其应用扩展到结构胶粘剂,及半导体封装、纤维强化材料、层压板、铜箔、集成电路等领域。环氧树脂具有优良的力学性能、电气性能、粘接性能、耐热性、耐溶剂性,以及易加工成型、成本低廉等优点中国机械网okmao.com。然而由于其三维立体网状结构、分子链间缺少滑动,碳-碳键、碳-氧键键能较小表面能较高,带有的一些羟基等使其内应力较大,发脆、高温下易降解、易受水影响。有机硅具有热稳定性好、耐氧化、耐候,低温性能好、表面能低、介电强度高等优点,但是其制造成本较高,力学性能、附着力、耐磨性、耐溶剂性较差。有机硅改性环氧树脂是近年来,发展起来的既能降低环氧树脂内应力,又能增加环氧树脂韧性、耐高温等性能的有效途径。目前有机硅改性环氧树脂,方法主要有共混与共聚两类。共聚是利用有机硅上的活性端基,如羟基、氨基、烷氧基与环氧树脂中,环氧基、羟基进行反应生成嵌段高聚物,从而解决相容性的问题,并在固化结构中引入稳定和柔性的Si-O链,提高环氧树脂的断裂韧性;但与环氧基反应引入有机硅链段,不但消耗了环氧基使固化网络交联度下降,且大分子柔性链段的引入,也降低了环氧树脂的刚性,因此增韧的同时伴随着耐热性(Tg)的下降。
然后,将其与双酚A型环氧树脂在室温下共混。结果显示,二者的相容性很好,不分相。扫描电镜(SEM)照片显示,随着含环氧基的聚硅氧烷的用量增加,试样的断裂表面变粗糙,聚硅氧烷在环氧树脂基体中的分散更均匀;但失重曲线显示,在固化过程中由于二者的反应活性不同,含环氧基的聚硅氧烷的用量太多时会出现相分离;从粘弹性谱图看,含环氧基的聚硅氧烷与双酚A型环氧树脂的质量比为1:10时,聚硅氧烷可很好地分散在环氧树脂基体连续相中,增韧效果最好。
2、含有Si-Cl键的有机硅与带有羟基的环氧树脂进行硅氢加成反应
黎艳等人采用尚未见报道的用一氯三甲基硅烷(TMS)、二甲基二氯硅烷(DMS)或DMS配合大分子的α,ω-二氯聚二甲基硅氧烷(DPS),改性双酚型环氧树脂。制备DPS的反应方程式为:
产物结构式为:
结果表明,用DMS改性环氧树脂E-44,随小分子用量的增大,固化物的冲击强度(Is)、玻璃化转变温度(Tg)、拉伸强度(δt)、断裂伸长率(ε)都有很大提高,Tg达到167.98℃,比未改性树脂(135.42℃)提高了32.56℃,Ts、ε提高了近1倍,δt提高了46%,这是由于小分子有机硅通过化学键键合在环氧交联网络中,使交联密度上升,分子质量增加,同时生成的Si-O键键能较大,Si-C键又可转动等原因,TMS因只有一端键合,所以改性效果不如DMS,充分说明这种改性是羟基与氯端基的反应,形成了化学键。
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