[发明专利]一种含环氧基超支化有机硅树脂及其复合物的制备方法

说明书

本发明公开了一种含环氧基超支化有机硅树脂及其复合物的制备方法，属于高分子材料技术领域。制备环氧超支化有机硅树脂时将带有环氧活性官能团的烷氧基硅烷X和非活性官能团的烷氧基硅烷Y加入溶剂中混合均匀之后，在催化剂作用下水解缩合制备得到环氧超支化有机硅树脂。该反应过程易于控制，后处理简单便捷、易于大规模生产、可通过不同含量非活性官能团的引入制备不同性质的超支化有机硅树脂。复合物制备时向酚醛树脂中加入醇类溶剂混合直到均相，加入上述环氧超支化有机硅树脂反应，固化处理制得含环氧基超支化有机硅树脂复合物；该复合物具有更好的耐热性、耐湿性、更低的固化温度、更好的相容性和介电性能以及加工性能。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种含环氧基超支化有机硅树脂及其复合物的制备方法。

背景技术

超支化有机硅聚合物既包含了超支化聚合物粘度低、末端反应官能团多、溶解性好、具有一定的支化结构等特点，又结合了有机硅等优点，能够与酚醛树脂任意比例混合，极大地提升了两者的相容性。因此如何结合酚醛树脂以及超支化有机硅两者的优势，设计一种新型的环氧超支化有机硅改性酚醛树脂体系，将特种材料应用于航空航天、军事卫星等领域，这是许多高校以及企业亟待解决的问题之一。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的一个技术问题在于提供一种含环氧基超支化有机硅树脂的制备方法，反应过程易于控制，后处理简单便捷、单体转化率高，易于大规模生产。本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种含环氧基超支化有机硅树脂，环氧超支化有机硅树脂呈液态，粘度低，末端具有众多的反应基团，具有良好的储存稳定性，能够与酚醛树脂任意比例混合，具有良好的加工工艺。本发明要解决的技术问题还有一个在于提供一种含环氧基超支化有机硅树脂复合物的制备方法，该制备方法操作简单，条件温和，适宜于大规模生产。本发明要解决的最后一个技术问题在于提供一种含环氧基超支化有机硅树脂复合物，该复合物具有更好的耐热性、耐湿性、更低的固化温度、更好的相容性和介电性能以及加工性能。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种含环氧基超支化有机硅树脂的制备方法，将反应物带有环氧活性官能团的烷氧基硅烷X和非活性官能团的烷氧基硅烷Y加入溶剂中混合均匀之后，在催化剂作用下，在0～120℃条件下回流处理0.1～48h，得到环氧基超支化有机硅树脂；所述溶剂与反应物的重量比为1:0.1～1:1.5；所述催化剂用量为反应物质量的0.1％～15％。通过控制添加不同摩尔比的X和Y来调节环氧活性官能团和非活性官能团的比例，从而制备不同性能的环氧超支化有机硅树脂。环氧超支化有机硅树脂合成反应方程式如下所示：

所述含环氧基超支化有机硅树脂的制备方法，所述带有环氧活性官能团的烷氧基硅烷X为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷)乙基三乙氧基硅烷或3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷中的任一种；所述非活性官能团的烷氧基硅烷Y为苯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种的组合；所述溶剂为甲醇、乙醇、水、四氢呋喃、甲苯、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中的任一种或多种的混合溶剂。

所述含环氧基超支化有机硅树脂的制备方法，所述带有环氧活性官能团的烷氧基硅烷与非活性官能团的烷氧基硅烷化合物的摩尔比为0.1:1～10:1。

所述含环氧基超支化有机硅树脂的制备方法，所述催化剂为无机碱氢氧化钾、氢氧化钠，有机碱四甲基氢氧化胺、四乙基氢氧化胺、盐酸、硫酸、甲酸或醋酸中的任一种或多种的任意组合；所述催化剂用量为反应物质量的1％～10％。

上述方法制备得到的含环氧基超支化有机硅树脂。