有機硅改性環(huán)氧樹脂耐熱性能的研究.pdf

1、有機硅改性環(huán)氧樹脂即能降低環(huán)氧樹脂內(nèi)應(yīng)力，又能增加環(huán)氧樹脂韌性、耐高溫性等性能。有機硅樹脂中主鏈主要由Si-O鍵構(gòu)成，Si-O鍵柔順性好，且其鍵能比C-C鍵和C-O鍵的鍵能大，因此有機硅樹脂具有良好的耐熱性能和耐候性能。通過適當?shù)姆椒ㄊ褂袡C硅樹脂引入到環(huán)氧樹脂中，可以得到具有較好耐熱性能的有機硅環(huán)氧樹脂，這種改性后的樹脂就可以應(yīng)用于對耐溫性能要求較高的領(lǐng)域。 采用二苯基硅二醇單體直接與環(huán)氧樹脂(E-44)反應(yīng)制備有機硅改性環(huán)氧樹

2、脂。詳細考察了反應(yīng)條件和反應(yīng)物配比對改性樹脂耐熱性能的影響。結(jié)果表明，辛酸亞錫是二苯基硅二醇直接與環(huán)氧樹脂聚合的有效催化劑；二苯基硅二醇改性環(huán)氧樹脂可以明顯提高環(huán)氧樹脂的耐熱性能，當二苯基硅二醇與環(huán)氧樹脂的組成比為3：1時，改性環(huán)氧樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為147.5℃，分解溫度(Td)達到490.5℃(熱失重50％時)，分解溫度提高了24℃。 采用納米二氧化硅進一步改善有機硅改性環(huán)氧樹脂的耐熱性能。通過偶聯(lián)劑γ-縮水甘油醚基丙基三

3、甲氧基硅烷(KH-560)對納米二氧化硅的表面進行改性，改善了納米二氧化硅在有機硅改性環(huán)氧樹脂中的分散性，同時提高了納米二氧化硅與有機硅改性環(huán)氧樹脂的相容性。結(jié)果表明，納米二氧化硅有效提高了有機硅改性環(huán)氧樹脂的交聯(lián)密度，使復(fù)合材料的耐熱性能和沖擊韌性提高，吸水率降低。當納米二氧化硅的用量為3％(質(zhì)量分數(shù))時，復(fù)合材料的耐熱性能和沖擊性能最好。 采用苯基三乙氧基硅烷和Y-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)共縮聚制備的梯形

4、倍半硅氧烷低聚體中帶有苯環(huán)和末端為環(huán)氧基的側(cè)鏈。因而該梯形倍半硅氧烷低聚體與環(huán)氧樹脂具有較好的相容性。研究結(jié)果表明，梯形倍半硅氧烷低聚體改性環(huán)氧樹脂復(fù)合材料比純環(huán)氧樹脂具有更高的熱失重分解溫度和抗沖擊強度，而玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低。 在二苯基硅二醇改性環(huán)氧樹脂的實驗中，首次采用辛酸亞錫作催化劑，并證明辛酸亞錫是改性反應(yīng)的有效催化劑，以及實驗中得出的最佳反應(yīng)條件和反應(yīng)物配比為為環(huán)氧樹脂的改性研究和實際生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。論文中還首次合成