[发明专利]一种含四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子改性剂领域，具体涉及一种含四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合物及其制备方法。

背景技术

聚二甲基硅氧烷（PDMS）是一种液体橡胶，是一种很好的增韧剂，同时其表面能很低，与其他材料共混时容易向表面迁移富集，形成保护层，可以提高材料的疏水性和耐磨性。但是由于其与热固性环氧树脂、酚醛树脂、聚酚氧等材料不相容，简单共混无法使聚二甲基硅氧烷分散在材料基体中，因此难以用作改性剂。

目前报道的文献中多数将PDMS通过接枝改性做成嵌段共聚物以达到改性的目的。CN1108343C描述了一种聚硅氧烷-聚醚嵌段共聚物改性环氧树脂组合物，Journalofmaterialsscience，2013，将含聚二甲基硅氧烷的杂臂大分子刷用于增韧环氧树脂，聚二甲基硅氧烷分散尺寸为纳米尺度，增韧效果比较好，但是嵌段共聚物和大分子刷的合成复杂，成本高，难以在工业上应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种制备方法简单，成本低，收率高，能提高材料韧性、耐磨性和疏水性的聚合物及其制备方法。

为达成上述目的，本发明提供的含四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合物，所述的聚合物由氨基封端的聚二甲基硅氧烷与双酚A缩水甘油醚（DGEBA）反应制得，所制备聚合物结构式为式（I）：

（I）

其中R=

氨基封端的聚二甲基硅是化学结构式为式（II）的聚合物：

（II）

所述氨基封端的聚二甲基硅氧烷分子量为500~2000；

DGEBA是化学结构式为式（III）的聚合物：

（III）

所述DGEBA环氧值为0.2-0.5。

另外，本发明提供了所述一种聚合物的制备方法，步骤如下：

1）氨基封端的聚二甲基硅氧烷与DGEBA在甲苯溶液中反应；

2）将反应混合物在冰冻的乙腈中沉淀，过滤干燥得到产物；

进一步，所述聚合物合成原料氨基封端的聚二甲基硅氧烷与DGEBA的摩尔比为1：4。

进一步，所述氨基封端的聚二甲基硅氧烷与DGEBA在甲苯溶液中反应的温度为80~100℃，反应时间为5~10小时。

进一步，所述氨基封端的聚二甲基硅氧烷与DGEBA在甲苯溶液的反应甲苯用量为反应物质量的5倍左右。

进一步，所述产物提纯时，乙腈的用量为甲苯体积的5~10倍。

本方法制备四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合物，方法简单，成本低，产率高，可以应用于环氧树脂、酚醛树脂和聚酚氧塑料的改性，提高材料的韧性、耐磨性和疏水性等，具有广泛的工业化应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明，但并非限制本发明权利要求的保护范围。

实施例1

在带有磁子的500mL烧瓶中加氨基封端的聚二甲基硅氧烷10g（分子量为1000，0.01mol）、DGEBA40g（环氧值0.2，0.04mol）和甲苯（250mL）。将烧瓶置于80℃恒温油浴中反应10小时后，冷却到室温，将共混物倒入1250ml冰冻的乙腈中沉淀，过滤，烘干，得到产物49g，收率98%，经核磁测试，结果为：¹HNMR(CDCl3,ppm):7.76-7.32(m,苯环上的质子);4.22(m,-CH(OH)-CH₂-O-);3.96(m,-CHOH);3.95(t,Ph-O-CH₂-);2.63(d,-N-CH₂-CH(OH)-);2.36(t,-N-CH₂-CH2-);1.67(s,-Ph-C(CH₃)₂-Ph-);1.41(m,-N-CH₂-CH₂-);1.28(t,-Si-CH₂-);0.08(-Si(CH₃)₂-)。与理论值一致。

实施例2