改性環(huán)氧樹脂合成及涂層性能研究.pdf

1、1、對環(huán)氧樹脂、硅溶膠、有機硅樹脂、有機硅改性環(huán)氧樹脂的制備方法進行了綜述。環(huán)氧樹脂分子兩端環(huán)氧基，主鏈含有仲醇側(cè)基及醚鍵，具有優(yōu)異的粘結(jié)性能，固化后機械強度高，化學(xué)穩(wěn)定性好，熱膨脹系數(shù)小及耐腐蝕性好，被廣泛用作膠黏劑、涂料等領(lǐng)域。環(huán)氧樹脂的內(nèi)應(yīng)力大和流動性差，固化后存在硬度大和柔韌性小，耐熱性、耐疲勞性和耐開裂性和耐濕性差，在一些高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。有機硅樹脂作為一種熱固性高分子材料具有許多優(yōu)異的性能，如優(yōu)良的耐熱性、耐候性、憎

2、水性及電絕緣性等，與環(huán)氧樹脂樹脂的缺點形成互補。
　　 本文采用有機硅改性環(huán)氧樹脂方法，首先合成具有機和無機雙重性能的有機硅共聚物，然后對環(huán)氧樹脂進行改性，提高環(huán)氧樹脂的柔韌性及耐熱、耐候、耐腐蝕等性能。
　　 2、“SiO2—有機硅”共聚物制備
　　 采用兩步水解聚合法制備“SiO2—有機硅”共聚物。1）以正硅酸乙酯原料，水解制備活性硅溶膠，采用正交試驗和平行試驗確定了制備硅溶膠的最佳工藝:反應(yīng)溫度為50～60

3、℃，體系pH值為3.0，水與正硅酸乙酯摩爾比為3∶1，溶劑乙醇與硅酸乙酯摩爾比為3∶1。2）在所制備硅溶膠中加入一定量的烷基乙氧基硅烷經(jīng)水解縮合，得到具有活性基團的“SiO2—有機硅”共聚物，通過正交試驗和平行試驗確定了制備有機硅共聚的最佳工藝條件:正硅酸乙酯與有機硅單體摩爾比為1∶5，R/Si值為1.4，Ph/R值為0.2，體系pH值為3.0，反應(yīng)溫度為70～75℃。熱失重分析表明:SiO2的引入顯著提高了有機硅共聚物耐熱性400℃失

4、重率只有6％，700℃時高溫殘留率為80％。
　　 3、“SiO2—有機硅”共聚物對環(huán)氧樹脂E-44化學(xué)共聚改性
　　 有機硅共聚物中乙氧基和羥基與環(huán)氧樹脂E-44分子中的仲羥基發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成嵌段高聚物，提高混合體系綜合性能。通過對合成反應(yīng)各因素研究，確定了最佳工藝條件:“SiO2—有機硅”共聚物與環(huán)氧樹脂E-44質(zhì)量比為6∶4，對甲苯磺酸催化劑用量為反應(yīng)總物料量的3％，反應(yīng)溫度為75-85℃，反應(yīng)時間為3～4h。通

5、過紅外、熱失重、力學(xué)性能測試表明:發(fā)生了預(yù)期的反應(yīng)“SiO2—有機硅”共聚物已成功接枝在環(huán)氧樹脂的鏈上;改性環(huán)氧樹脂耐熱性、柔韌性顯著提高，并且具有良好附著力和硬度。改性環(huán)氧樹脂的熱分解溫度和熱失重50％的溫度比環(huán)氧樹脂分別提高了100℃和140℃;“SiO2—有機硅”共聚物與環(huán)氧樹脂E-44質(zhì)量比為6∶4時制備的涂層附著力達到1級，硬度為2H，柔韌性為2mm，涂層可耐熱溫度達到300℃。
　　 4、以改性環(huán)氧樹脂為基料制備溶劑