EP专题有机硅四改性双酚F环氧树脂11加扰机

EP专题：有机硅(四)改性双酚F环氧树脂7

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。

(3)3，3’，3”-三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚对双酚F环氧树脂热稳定性的影响

多官能度有机硅对双酚F环氧树脂/咪唑固化物热稳定性的研究实验结果如表6所示，其中Td为树脂固化物失重2%时的温度。配方体系及固化条件为：2，4-咪唑9%，50℃凝胶2h，120℃固化3h。

表6 3，3’，3-三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚改性双酚F环氧树脂的热稳定性

性能参数

ω(三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚)/%

0

2

4

6

Td/℃

175.4

267.1

208.7

252.9

由表6可见，与未改性固化物相比，多官能度有机硅使双酚F环氧树脂/咪唑固化物的热稳定性有大幅度的提高。

(四)结论

从所合成的上述有机硅改性环氧树脂的性能研究结果分析，可得出以下结论：

1、脂肪族二官能度端环氧基聚二甲基硅氧烷及含酚羟基的二官能度有机烷氧基硅烷的加入均使固化物的玻璃化温度出现不同幅度的降低。有机硅分子中引入刚性较大的酚羟基，并未改善改性物玻璃化温度降低的现象，这可能与酚羟基参与环氧树脂的固化反应，影响了双氰胺的充分固化有关；

2、3，3’，3”-三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚的加入可使环氧树脂固化物线胀系数降低约20%，内应力指数降低约20%，抗开裂指数提高约50%，固化物玻璃化温度基本不变，热分解温度有较大幅度的提高。

上述结果表明，3，3’，3”-三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚是一种刚、柔性匹配良好，可在增韧的同时保持固化物较高的玻璃化温度，提高热稳定性，降低固化物玻璃态线胀系数，是一种理想的新型改性剂。

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