有机硅_聚醚胺复合改性环氧树脂合成及性能_张燕
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(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510706229.1(22)申请日 2015.10.22C08G 81/02(2006.01)C08F 283/10(2006.01)C09D 187/00(2006.01)(71)申请人佛山市高明同德化工有限公司地址528515 广东省佛山市高明区杨和镇杨梅第二工业区(72)发明人陈鹏 张洪刚 彭永标(74)专利代理机构广州新诺专利商标事务所有限公司 44100代理人许英伟(54)发明名称一种硅改性水性环氧树脂的制备方法(57)摘要本发明所述一种硅改性水性环氧树脂的制备方法,包括以下步骤:(1)用硅烷偶联剂改性有机硅制备硅溶胶;(2)将硅溶胶与水性化的环氧树脂在催化剂的作用下反应,然后加入中和剂,制备硅改性水性环氧树脂。
使二者以化学键的形式结合,得到性能优异的硅改性水性环氧树脂。
硅改性水性环氧树脂是一种同时具备有机聚合物和无机材料优良特性的新型树脂涂料,它是有机高分子与无机相在纳米尺度上结合,使得两者之间存在着较强的界面相互作用。
本发明所制备的硅改性水性环氧树脂同时具备有机和无机的优良性能,具有高强度、高韧性、附着力好、耐高温性好、耐老化性好等特性,克服了传统水性环氧树脂性能上的缺陷。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页CN 105237777 A 2016.01.13C N 105237777A1.一种硅改性水性环氧树脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)用硅烷偶联剂改性有机硅制备硅溶胶;(2)将所述硅溶胶与水性化的环氧树脂在催化剂的作用下反应,然后加入中和剂,制备硅改性水性环氧树脂。
2.根据权利要求1所述一种硅改性水性环氧树脂的制备方法,其特征在于,所述硅溶胶以化学键的方式接枝到水性化的环氧树脂上。
3.根据权利要求1所述一种硅改性水性环氧树脂的制备方法,其特征在于,所述硅溶胶是由无定型的SiO2微粒分散在水中后形成的,粒径在1~100nm之间,其中硅溶胶的质量占改性环氧树脂的2%~50%。
硅烷改性聚醚密封胶应变疲劳性能研究
赤建玉;张燕红;张燕青;史锦辉;董鹏飞;许艳艳
【期刊名称】《有机硅材料》
【年(卷),期】2024(38)3
【摘要】以4种硅烷改性聚醚(MS)密封胶为研究对象,考察了其在不同条件下的应变疲劳性能。
结果表明,剪切应变频率对MS密封胶的使用寿命无明显影响,但会显著影响测试时长,剪切应变频率选择10Hz较佳;平均应变越大,MS密封胶的使用寿命越短。
在应变比固定为0.1的条件下,当平均应变不超过1.25mm时,4种MS密封胶在1000万次循环应变后无破坏;经ISO9142:2003中D4曲线环境老化后,4种MS密封胶使用寿命仍大于1000万次,剪切强度有一定程度下降,剪切断裂伸长率明显增大,4^(#)MS密封胶出现了与基材脱粘的现象,但其环境老化后的剪切强度保持率高于80%;MS密封胶应变疲劳性能测试结果可为MS密封胶应用于轨道车辆、航空等领域缝隙填充密封时的相关设计工作提供参考。
【总页数】4页(P35-38)
【作者】赤建玉;张燕红;张燕青;史锦辉;董鹏飞;许艳艳
【作者单位】郑州中原思蓝德高科股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ264.17
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5.填料对单组分硅烷改性聚醚密封胶浸水后性能的影响研究
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38一、有机硅对EP的改性1.物理共混改性共混是把各种类型的聚合物通过物理方式混合在一起,形成具有高性能的聚合物体。
在共混体系中,每个组分会对共混物形态结构和性能造成影响。
像对于性能良好的聚合物共混物,具有较好的宏观均匀、微观相分离的形态结构,换句话说,即界面作用部分相容体系较强。
因有机硅和EP溶度参数存在较大差异,仅使用物理共混获取共混物,极易出现2相分离,产生非均相体系,其界面张力越大,实用性能和价值越低。
为使有机硅和EP之间的相容性得到提高,可以增容改性有机硅或者添加硅烷偶联剂,来提高其相容性。
(1)对有机硅进行增容改性相关人员通过对聚己内酯与EP的相容性进行利用,将聚己酸内酯进行改性,使其形成聚硅氧烷,在将其溶入EP 中。
经改性的EP具备较强耐热性,当合成树脂中聚己内酯/聚二甲基硅氧烷的含量达到50%至60%时,EP的耐热度高达308.5℃,质量损失非常小,即5%左右,耐热度比单一的胺固化环氧树脂高了约150℃左右。
(2)应用硅烷偶联剂相关人员通过对硅烷偶联剂进行利用,合成了一种新型聚硅氧烷,简称AGPMS,然后使用AGPMS对双酚A-缩水甘油醚进行改性(DGEBA)。
实验表明,AGPMS与EP具有很强的相容性,并且通过添加适量AGPMS,使得EP具备较好韧性。
相关人员通过将KH-56O和侧链氨基硅油作为原材料,合成了相应的聚合物偶联剂,简称APCA,并使用其对EP改性,实验表明,APCA可以使固化体系的性能得到提高,当APCA-6om的量是10份时,通过将其与未改性的环氧树脂比较发现,经改性的树脂冲击强度几乎翻倍,并且断裂伸长率增加了约94.55%,其拉伸强度增加了59.55%,T 也增加了约5°C左右。
2.化学改性通过对化学方法进行利用,引入硅原子改性的方法是通过使用有机硅的活性端基(例如羟基,氨基,烷氧基等),将其与EP的羟基、环氧基反应产生接枝或嵌段高聚合物,并将Si-0链固化结构中,解决兼容性问题,大幅提升EP的性能。
新型有机硅多元胺环氧树脂固化剂结构与性能评价了3种有机硅多元胺(APS、SFA和PSPA)分别固化环氧树脂E51(DGEBA)时,固化物的力学性能和粘接强度,并与常见脂肪胺类固化剂[乙二胺、己二胺、聚醚胺(D-230)]作了对比。
固化物基体力学和热性能测试表明,有机硅多元胺环氧固化物表现出较佳的冲击强度、弯曲强度和热稳定性。
有机硅多元胺/环氧树脂胶粘剂的铁片粘接强度以及耐水性明显高于脂肪胺/环氧胶粘剂体系,其中含苯基有机硅多元胺作为固化剂时粘接强度最高,达到14.8 MPa。
标签:有机硅固化剂;胶粘剂;粘接强度;吸水性;耐热性环环氧树脂胶粘剂对大部分金属、塑料、玻璃等材料具有良好的粘接性能,且具备密封、绝缘、防腐等特性,因而被广泛应用于化工、电子、交通、机械、汽车及航空航天领域[1~6]。
随着材料科技的飞速发展,人们对环氧树脂胶粘剂的性能提出了更高的要求,希望其在韧性、粘接强度、耐水性、耐热性、阻燃、绝缘和快速固化性等方面具有突出的综合性能,以满足某些特殊应用场合的要求,拓展新的应用领域[7~13]。
固化剂是环氧树脂实际应用体系中最为重要的组分之一,其类型和分子结构变化多端,性能差异可以很大,是环氧树脂改性研究工作中的关注点。
传统的小分子脂肪胺类固化剂通常气味重、毒性较大,且其脂肪链结构特征导致了环氧固化物的力学性能、耐热和耐湿性不佳。
有机硅组分通常具有较好的柔顺性、耐候、耐热等性能,已有文献报道了利用有机硅组分改善环氧树脂韧性、耐热和耐水等性能[14~34],改性效果与其分子结构组成有密切关系。
本文利用实验室最近设计合成的2种新型含硅氧烷链段的多元胺(SFA和PSPA),分别作为环氧固化剂,考查其环氧树脂(E-51)固化物的性能,并与市售的小分子脂肪胺(乙二胺和己二胺)、聚醚胺(D-230)以及有机硅多元胺(APS)进行了对比分析。
1 实验部分1.1 试剂试剂:环氧树脂E-51(DGEBA,环氧当量:196 g/mol),南通星辰合成材料有限公司(无锡树脂厂);D-230聚醚胺类固化剂(氨基氢当量:57.5 g/mol),美国亨斯曼公司;有机硅环氧树脂固化剂SFA(氨基氢当量:48 g/mol)、PSPA (氨基氢当量:65 g/mol),本实验室合成,无色透明低黏液体;乙二胺(EDA,氨基氢当量:15 g/mol)、己二胺(HAD,氨基氢当量:29 g/mol)、APS(氨基氢当量:62 g/mol),国药集团化学试剂有限公司。
聚醚改性有机硅表面活性剂的合成及性能研究聚醚改性有机硅表面活性剂的合成及性能研究摘要:本研究旨在合成一种聚醚改性的有机硅表面活性剂,并研究其在油水分离和清洁剂方面的应用性能。
通过合成不同比例的聚醚改性有机硅表面活性剂,并通过红外光谱、核磁共振、粒度分析仪和表面张力测定仪等技术对其进行表征和性能测试。
结果显示,聚醚改性有机硅表面活性剂具有较好的油水分离性能和清洁剂能力,并在一定浓度范围内表现出较低的表面张力。
该研究为开发高性能的有机硅表面活性剂提供了理论指导和实验基础。
关键词:聚醚改性,有机硅表面活性剂,油水分离,清洁剂,表面张力1. 引言有机硅表面活性剂作为一类重要的功能性化学品,在石油、化工、日化等行业有着广泛的应用。
目前,许多研究致力于提高有机硅表面活性剂的分散性、清洗能力和油水分离性能。
本研究旨在合成一种聚醚改性的有机硅表面活性剂,并研究其在油水分离和清洁剂方面的应用性能。
2. 实验2.1 材料甲基三氯硅烷、聚醚、正庚烷溶液2.2 合成将甲基三氯硅烷和聚醚按一定比例加入反应瓶中,反应温度控制在60℃下进行。
随着反应的进行,观察反应物的变化,并采样进行后续分析。
2.3 表征采用红外光谱、核磁共振、粒度分析仪和表面张力测定仪等仪器对合成的聚醚改性有机硅表面活性剂进行表征和性能测试。
3. 结果与讨论合成的聚醚改性有机硅表面活性剂经过红外光谱和核磁共振的分析表明,聚醚成功地改性了有机硅表面活性剂,聚醚链被引入到有机硅分子中。
粒度分析仪的测试结果显示,聚醚改性有机硅表面活性剂具有较小的粒子尺寸,有利于其在油水分离过程中的分散性。
表面张力测定仪的结果表明,聚醚改性有机硅表面活性剂在一定浓度范围内具有较低的表面张力。
在油水分离实验中,将含有聚醚改性有机硅表面活性剂的废水与正庚烷进行混合,并置于静置条件下观察其分离效果。
结果显示,聚醚改性有机硅表面活性剂能够有效地促进废水与正庚烷的分离,具有良好的油水分离性能。
环氧树脂新型有机硅改性剂Novel Organic Silane Modifier for Epoxy Resin洪晓斌,谢凯,肖加余(国防科学技术大学航天与材料工程学院,长沙410073)HONG Xiao-bin , XIE Kai , XIAO Jia-yu (College of Aerospace and MaterialEngineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)摘要:研究了含酚羟基有机烷氧基硅烷及3,3′,3″-三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚两种新型有机硅改性剂对双酚F环氧树脂力学性能及热性能的影响。
研究结果表明,两种改性剂均可有效提高环氧树脂浇铸体的韧性,提高其抗开裂指数,降低线胀系数。
3,3′,3″-三羟基苯氧基硅烷三缩水甘油醚改性剂在提高环氧树脂的力学性能的同时,保持固化物较高的玻璃化温度,并可降低双酚系环氧树脂基体的粘度。
关键词:环氧树脂;有机硅;改性;力学性能;热性能中图分类号:O631.2文献标识码:A文章编号:1001-4381(2007)06-0046-04 Abstract:Novel organic silane of 3,3′-dihydroxyldiphenoxydimethyl alkoxy silane and 3,3′,3″-tri-hydroxyldiphenoxydimethylalkoxy silane triglycidyl ether for epoxy resin modification were synthe-sized .Their influence on mechanical and thermal properties of crosslinked bisphenol F epoxy resinwere studied. It was showed that the toughness of crosslinked bisphenol F epoxy resin were improvedefficiently, the thermal expansion coefficient belowTgwere reduced, the internal stress decreased andthe crack resistance index improved. Bisphenol F epoxy resin modified by 3,3′,3″-trihydroxyldiphe-noxydimethylalkoxy silane triglyc idyl ether remain highTgtemperature. Meanwhile the mechanicalproperties improved,and viscosity of bisphenol eopoxy resin matrix decreased.Key words:epoxy resin; organic alkoxy silane; modification; mechanical property;thermal property有机硅具有热稳定性好、低表面能、低温柔韧性、耐候、憎水、耐氧化、介电强度高等优点,用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、耐高温性等性能的有效途径。
有机硅改性环氧树脂性能研究林新冠; 周冰; 王成骏【期刊名称】《《广州化工》》【年(卷),期】2019(047)018【总页数】4页(P46-48,85)【关键词】有机硅树脂; 环氧树脂; 改性; 耐热性; 韧性【作者】林新冠; 周冰; 王成骏【作者单位】宏昌电子材料股份有限公司广东广州 510530【正文语种】中文【中图分类】TQ322.4环氧树脂分子结构中含有独特的环氧基、羟基等活性基团,因而具有力学性能高、粘结性能优异、固化收缩率小、绝缘性能好、耐化性等很多优异的性能,广泛应用于防腐蚀涂料、胶黏剂、电子灌封胶、复合材料等领域[1]。
但其固化后交联密度高,脆性大,导致拉伸、冲击性能不足,本身含有苯环、醚键户外易黄变、不耐候等缺点,使其在某些尖端领域应用受到一定的限制[2-5]。
化学改性是利用有机硅上的活性端基如羟基、氨基、烷氧基等与环氧树脂中的羟基、环氧基进行反应,生成接枝或嵌段高聚物,在环氧树脂结构中引入键能较高的S-O键,提高耐热性、韧性等性能[6-8]。
有机硅活性基团与环氧树脂环氧基反应接枝虽然可以提高韧性,但消耗了环氧基,降低了交联密度,固化物玻璃转化温度下降较大。
利用有机硅活性基团与环氧树脂羟基反应,保留环氧基的同时引入有机硅树脂,使得改性树脂韧性、耐热性都有很大的提高。
早在1997年Lin等[9]用不同含量烷氧基或羟基甲基苯基硅氧烷低聚物(PMPS)改性双酚A环氧树脂,固化产物热稳定性升高,极限氧指数(LOI)增大,阻燃性能更加优异。
Zheng Shen等[10]采用道康宁6018树脂(PDMS)与E-20环氧树脂羟基反应制备耐高温有机硅环氧涂料,实验结果显示铅笔可达6H,在低于348.96 ℃下该涂料热稳定性优良。
李文因等[11]采用道康宁3074树脂(PMPS)与E-20环氧树脂反应制得有机硅树脂耐热性、韧性、附着力均有所提高。
张顺等[12]采用有机硅6018对E-44进行接枝共聚改性,得到了具有良好耐热性和机械性能的新型改性树脂。
建筑密封胶用有机硅改性聚醚的研究进展密封胶是以不定形态现场嵌填接缝、粘接界面并承受接缝位移变形的密封材料。
早期的密封胶由沥青、焦油、天然(或合成)树脂、天然(或合成)橡胶等干性(或非干性)的粘稠物为基料,配合一定的助剂所组成。
随着对住宅要求的逐步提高、中空玻璃技术和幕墙技术的成熟与完善,加大了市场对密封胶的需求,更是形成了密封胶发展的巨大推动力,现已逐渐形成了以聚硫类、硅酮类和聚氨酯类密封胶为主的市场格局。
聚硫类密封胶开发于 1943年,1963年日本开始生产双组分聚硫密封胶 J。
聚硫密封胶问世以后曾获得广泛应用,但其低温固化速度慢、易老化变硬、缺乏耐久性,且有臭味的缺点限制了其进一步发展。
硅酮密封胶的低温柔顺性好、表面张力低,具有优良的电绝缘性、化学稳定性、憎水防潮性、生理惰性及生物相容性,具有代表性的生产企业有道康宁公司、通用电气公司、RHODLA和 RHONE POULECE公司。
但硅酮密封胶力学强度低,附着力和抗污染性差,成本亦相对较高。
聚氨酯密封胶开发于20世纪70年代,其粘接性能稳定、弹性好,具有抗撕裂、耐磨和抗穿刺性,对基材不污染,耐酸碱、耐有机溶剂并可涂饰。
但使用时容易变色,对湿气敏感,且使用刺激性的异氰酸酯,会释放出有害气体,不具有环境友好性。
由于世界各国的环保和卫生法规日渐严格,上述几类密封胶的性能不能满足建筑业的新要求,促使人们开发新型的改性密封胶。
1 硅改性密封胶的发展20世纪70~80年代,硅改性聚醚密封胶技术首先在日本得到开发,并于 80年代进入市场。
钟渊公司开发的“钟化 MS聚合物”基密封胶 1981年用于高层建筑物 Di—Iehi kangyo银行东京总部,这标志着此种密封胶已得到市场认可。
是日本政府统计的 1986~1996年间日本建筑密封胶的市场变化。
与此同时,欧洲和美国也相继开展了对硅改性密封胶的研究。
早在 1968年,美国通用公司就提出,将含有可水解基的甲硅烷基以氨酯键封端聚醚,制得室温可固化聚合物,用作密封胶和填缝胶。
专利名称:一种有机硅改性环氧树脂封装胶的制备方法专利类型:发明专利
发明人:吕满庚,张燕,张云飞,梁利岩
申请号:CN201410119682.8
申请日:20140327
公开号:CN103897644A
公开日:
20140702
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明属于LED封装材料领域,公开了一种有机硅改性环氧树脂封装胶的制备方法。
本发明是将有机硅单体、溶剂混匀,升温至60~80℃,加入催化剂、去离子水及溶剂的混合液,反应3~5个小时,旋蒸,得到有机硅聚合物;将有机硅聚合物、环氧树脂以及助剂混合均匀,倒入预热的模具,抽除气泡,放置12~24h,然后按照70℃/2~3h,110℃/2~3h,150℃/2~3h固化流程进行固化,冷却脱模,得到有机硅改性环氧树脂材料。
本法制备工艺简单,以有机硅聚合物为改性剂和固化剂,所制备的固化材料具有优异光学、热学和力学性能,可应用于LED封装材料、涂层材料、光学透镜材料等领域。
申请人:中科院广州化学有限公司南雄材料生产基地,中科院广州化学有限公司
地址:512400 广东省韶关市南雄市珠玑工业园(广东南雄精细化工基地)
国籍:CN
代理机构:广州市华学知识产权代理有限公司
代理人:张燕玲
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聚醚胺改性环氧树脂的制备及应用
刘明;张汉青;左慧明;祝宝英;刘汉功;许飞;庄振宇;陈力;胡东波;刘睿;梁晟源;吴雪艳
【期刊名称】《涂层与防护》
【年(卷),期】2022(43)5
【摘要】采用聚醚胺对环氧树脂进行改性,通过环氧基的开环反应,将长链聚醚结构引入到环氧树脂分子链中,合成了含有亲水基团的改性环氧树脂,并利用合成的改性环氧树脂制备了水性环氧富锌底漆。
重点考察了聚醚胺相对分子质量、不同类型环氧树脂的配比、伯胺基与环氧基的扩链比、硅烷偶联剂添加量等对树脂及涂料性能的影响。
实验发现,当选取的聚醚胺为M1000,m(NPPN-631)∶m(NPES-
901)=2∶3,伯胺基与环氧基的扩链比为3∶4,硅烷偶联剂的添加量为0.5%时,所制得的改性环氧树脂综合性能最好,符合实际应用需求。
【总页数】5页(P58-62)
【作者】刘明;张汉青;左慧明;祝宝英;刘汉功;许飞;庄振宇;陈力;胡东波;刘睿;梁晟源;吴雪艳
【作者单位】中海油常州涂料化工研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ630.7
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