[发明专利]一种含氟硅聚氨酯预聚物改性环氧树脂的制备方法

说明书

本发明属于高分子材料，尤其涉及一种氟硅聚氨酯预聚物改性环氧树脂的制备方法。采用含氟硅聚氨酯预聚体为改性剂对环氧树脂进行了改性研究。对DF进行开环聚合，合成了羟基氟硅油；使用SCA‑603对其封端，制得氨基氟硅油；再使用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二醇和氨基氟硅油进行反应，制得异氰酸基团封端的含氟硅聚氨酯预聚物。

技术领域

本发明属于高分子材料，尤其涉及一种氟硅聚氨酯预聚物改性环氧树脂的制备方法。

背景技术

环氧树脂有着多种优异的性能，如优良的机械性能、耐化学性、粘接性能，同时固化时不释放低分子物质，可在多种温度下固化等，因此在多个领域应用广泛，包括日常生活用品、高新技术领域等。然而，随着研究的逐步加深，环氧树脂质地脆弱，耐疲劳性、韧性较差，憎水憎油性能、阻尼性能较弱等缺点暴露出来，这些缺点极大的阻碍了环氧树脂在高新技术领域的进一步应用 ，因此，改性环氧树脂成为研究的热点。对于环氧树脂的增韧改性，科研人员已经做了很多研究。在这些工作中，聚氨酯被认为是提高环氧树脂韧性和抗冲击性的极好的材料。有机硅材料和有机氟材料具有良好的耐化学性、电绝缘性，也被广泛用于环氧树脂的改性中。但是现有的改性环氧树脂均存在一定的缺点，进一步研究改性环氧树脂的制备方法，显得尤为重要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种氟硅聚氨酯预聚物改性环氧树脂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供的氟硅聚氨酯预聚物改性环氧树脂的制备方法，具体包括以下步骤。

步骤1、氨基氟硅油的制备：向四口烧瓶中加入摩尔比为1:2的D₃ F、乙二胺和1滴H₂0，在60-70℃下，开启氮气保护搅拌5-8 h，升温到100-120℃，抽真空1-2 h，以除去水分和乙二胺；加热并逐步滴加3-5ml的SCA-603，75-80℃恒温条件下，继续反应5-7h，待反应结束后，将温度升至150-160℃，抽真空3-5 h。

步骤2、聚氨酯预聚物的合成：向装有搅拌器、恒压滴液漏斗、氮气进气口的四口烧瓶中加入IPDI，40-50℃下搅拌10 -15min，使温度分布均匀；将3-5mol聚醚二醇加入滴液漏斗中，逐滴滴人四口烧瓶中，升温至60-65℃ ，加入1滴二月桂酸二丁基锡(DBTDL)，通入氮气，在高速搅拌下开始反应；每隔30 min采用二正丁胺法滴定一次异氰酸根含量，达到计算值后停止反应；降温至30-35℃，加入质量分数为6％的氨基氟硅油，升温至75-80℃，反应8Omin，停止反应。

步骤3、改性环氧树脂的合成：称取5-10mol环氧树脂E一51，保持在40-45℃下搅拌20-25 min，在氮气保护下加入3-5mol的聚氨酯预聚物，升温至75-80℃，保温反应4-5 h，得到含氟硅聚氨酯预聚物改性环氧树脂。

步骤4、改性环氧树脂的固化：在含氟硅聚氨酯预聚物改性环氧树脂中加入1-3mol的正丁基缩水甘油基醚(BEG)，以降低黏度；再添加异佛尔酮二胺(IPDA)作为固化剂，在4O-45℃下搅拌30-35 min，进行预聚；抽真空脱除气泡，最后浇注，于烘箱中固化，先在85-90℃条件下固化4 h，再在120-130℃条件下固化1h，即得。

本发明的显著效果。

本发明为提高环氧树脂的性能，采用含氟硅聚氨酯预聚体为改性剂对环氧树脂进行了改性研究。对DF进行开环聚合，合成了羟基氟硅油；使用SCA-603对其封端，制得氨基氟硅油；再使用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚二醇和氨基氟硅油进行反应，制得异氰酸基团封端的含氟硅聚氨酯预聚物。

附图说明

图1本发明D₃FOH与氨基氟硅油的红外谱图，其中(a)为D₃FOH；(b)为氨基氟硅油。

具体实施方式