有机硅改性环氧树脂及其室温固化的性能研究
有机硅改善环氧树脂性能的研究
收稿日期:2002-12-11作者简介:李仰平,女,副教授,主要从事电气绝缘的教学与研究(T el :029-*******)。
有机硅改善环氧树脂性能的研究李仰平,彭宗仁,王永忠(西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室, 陕西西安710049)摘要:为提高综合性能,用少量有机硅树脂对环氧树脂进行改性,然后利用多功能电子能谱研究复合体系中有机硅树脂的迁移特性,研究有机硅与环氧树脂复合体系的介电温谱和动态力学性能。
结果表明,在环氧树脂复合体系中,有机硅树脂具有表面富集趋势;随着硅树脂浓度的增加,相对介电常数减小,介质损耗因数在低温区无明显改变,而在高温区则有较明显的增大;贮能模量随硅树脂浓度的增加而降低,损耗模量峰值随之而升高。
关键词:有机硅树脂;环氧树脂;介电性能;动态力学性能中图分类号:TM 201.4;O 472.1 文献标识码:A 文章编号:1009-9239(2003)03-0003-03Study of i m prov i ng performance ofepoxy resi n usi ng organ ic siliconeL I Yang 2p ing ,GEN G Bo ,PEN G Zong 2ren ,W AN G Yong 2zhong(X i ’an J iaotong U n iversity ,X i ’an 710049,Ch ina )Abstract :U sed epoxy resin com pounding w ith a little o rgan ic silicone ,the o rgan ic silicone’s tran sference characteristic has been investigated by m ean s of m u ltifuncti on electron ic energy chart exp eri m en t .T he tem p eratu re chart of dielectric p erfo rm ance and dynam ic m echan ics p erfo rm ance have also been studied in the exp eri m en ts .T he resu lts show that the o rgan ic silicone has trend of su rface en richm en t in the com po siti on system ;dielectric con stan t decreases w ith the o rgan ic silicone con sistency increasing ;dielectric lo ss facto r changes little in low tem p eratu re bu t increases qu ick ly in the h igh ;energy sto rage m odu lu s decreases w ith silicone con sistency increasing ,bu t lo ss m odu lu s increases in stead .Keywords :o rgan ic silicone ;epoxy resin ;dielectric p erfo rm ance ;dynam ic m echan ics前 言环氧树脂具有优良的机械性能、电气性能、化学性能、粘接性能以及易成型加工性,从而广泛地应用于电工领域。
双酚F环氧树脂的有机硅改性及低粘度固化体系研究
双酚F环氧树脂的有机硅改性及低粘度固化体系研究一、简述随着现代科技的飞速发展，新材料的研究与应用变得越来越重要。
双酚F环氧树脂作为一种高性能热固性塑料，因其优异的绝缘性能、机械性能和尺寸稳定性，在电子元器件、复合材料等领域得到了广泛应用。
其较高的粘度和固化速度在一定程度上限制了其应用范围。
本研究致力于开发一种有机硅改性双酚F环氧树脂及其低粘度固化体系，旨在提高其性能并拓宽其应用领域。
在本研究中，我们首先对双酚F环氧树脂进行了有机硅改性。
通过在环氧树脂分子链上引入有机硅链段，成功降低了环氧树脂的粘度，提高了其固化性能。
有机硅改性还可以增强环氧树脂与固化剂之间的相容性，从而提高固化物的性能。
为了进一步提高固化速度并降低固化温度，我们进一步研究了双酚F环氧树脂与低粘度固化剂之间的配伍关系。
通过调整固化剂的种类和用量，以及优化固化条件，我们成功地获得了一种低粘度、高固化速度的固化体系。
该固化体系不仅能够显著提高双酚F环氧树脂的固化效率，还能降低固化过程中的能耗和成本。
本研究通过综合运用有机硅改性和低粘度固化体系技术，成功开发出一种具有优异性能的双酚F环氧树脂固化物。
该固化物在保持高环氧当量的基础上，具有较低的粘度和较快的固化速度，为双酚F环氧树脂在电子元器件、复合材料等领域的应用提供了有力的技术支持。
本研究也为高分子材料领域的研究提供了新的思路和方法。
1.1 研究背景和意义随着科学技术的不断发展，电子产品正以惊人的速度更新换代。
这不仅促进了现代科技的发展，也对材料性能提出了更高的要求。
环氧树脂作为一种重要的热固性塑料，因其优异的粘附性、电气性能以及化学稳定性而被广泛应用于电子元件的制造过程中。
传统的环氧树脂存在固化速度慢、固化收缩率大等问题，这些问题在一定程度上限制了其在高端领域的应用。
为了克服这些难题，研究者们对环氧树脂进行了大量的改性研究，其中有机硅改性作为一种有效的方法受到了广泛关注。
有机硅改性环氧树脂不仅继承了环氧树脂的优良性能，还通过引入硅元素打破了传统的固化历程，实现了固化速度的显著提升和挥发分排放的降低。
环氧改性硅树脂的性能及固化研究
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｒ ｐ ｒｙ ａ ｄ ｃ ｒｎ ｆ ｓ ｉｏ ｅ ｒ ｓｎ ｍｏ ｉｉｄ ｂ ｐ ｘ ｅ ｉ ｔ ｄ ｎ ｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ｕ ｉｇ ｏ ｉｃ ｎ ｅｉ ｄ ｆ ｙ ｅ ｏ ｙ ｒ ｓ ｌ ｅ ｎ Ｕ Ｚ ｅ ， ＨＥ Ｌ ｙ ， ＨＡＮＧ Ｙｉｇ ｉｎ ｈ ｎ Ｓ Ｎ ｉａ Ｚ ｎ ｑａ ｇ
本文采用化学改性的方法，将环氧树脂与有机硅聚合物
有机硅树脂具有低表面能和高疏水性的特性，常被用作 进行反应性复合， 试图制备兼具两者优异性能的高疏水性低
疏水性建筑涂层。
疏水或防污涂料的基体树脂， 广泛地应用于混凝土表面、 建筑 表面能复合树脂， 并确定其最佳的固化配方。 该树脂可用作高 外墙面、 汽车表面、 远洋船舶及密封材料等表面的保护层。
最佳固化配 方。通过红外光谱 （ ） 扫描 电子显微镜 （Ｅ 、 Ｉ 、 Ｒ Ｓ Ｍ） 动态 力学分析 （ ＭＡ 及接触角测试研究 ， 比较 了改性前后硅树脂涂 Ｄ ） 并 层的微观结构 形貌 、 体系相容性、 面性能等变化 。研究结果表 明： 表 硅树脂与环氧树脂之 间具有较好 的微观相容性 ； 改性后 ， 硅树脂
表面的粗糙度增加 ， 接触角上升， 疏水性提高 。 关键 词 ： 硅树 脂； 环氧树脂 ： 改性； 固化； 疏水性
中图分类号 ：Ｑ ３ ． ７Ｔ ４ ３４ ８ Ｔ ４ ３ ＊ ； Ｑ ３ ．３ ４ ３ ＊
文献标识码： Ａ
文章编号： ０ １ ７２ ２ １） ９ ０ ２ － ３ １０ — ０ Ｘ（０， ０ — ０ ６ ０ ２
（ｈ ｎｈ ｉＩｓ ｔｔ ｏ ｅｈｏｏｙＳ ａ ｇａ ２０ ３ ， ｈｎ ） Ｓａ ｇａ ｎｔｕｅ ｆＴ ｃｎ ｌｇ，ｈ ｎ ｉ ０ ２ ５ Ｃ ｉａ ｉ ｈ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｋｎ ｆ ｓ ｉ ｎ ／ Ｐ ｃ ｍｐ ｓ ｅ ｒ ｓ ａ ｒｐ ｒｄ ｂ ｔｅ ｈ ｍｉＭ ｏ ｉｃ ｔ ｎ ｈ ｆ ｃ ｏ ｕ ｎ ａｅ ｔ ｓｒ ｃ ： ｉｄ ｏ ｉ ｃ ｅＥ ｏ ｏｉ ｅ ｉ ｗ ｓ ｐ ｅ ａｅ ｙ ｈ ｃ ｅ ｃ ｍ ｄｆ ａｉ ．Ｔ ｅ ｅｆ ｔ ｆ ｃ ｒ ｇ ｇ ｎ ｌｏ ｔ ｎ ｉ ｏ ｅｓ ｉ
有机硅改性环氧树脂的热氧老化性能研究
有机硅改性环氧树脂的热氧老化性能研究对有机硅改性前后的环氧树脂（E-51）固化物进行了110 ℃、140 ℃和160 ℃下老化28 d的热氧加速老化试验研究。
结果表明，改性前后E-51固化物在110 ℃下的老化以物理老化为主，在140 ℃、160 ℃下老化时发生化学变化，在160 ℃高温老化时，E-51固化物表面相结构和交联密度发生变化；改性后E-51固化物老化后的质量稳定性较好，力学性能保持率较高，耐热氧老化性能提高，变脆的同时仍表现出一定的韧性。
标签：环氧胶粘剂；有机硅改性；热氧老化环氧树脂胶粘剂因具有优异的粘接性能、力学性能和电绝缘性能等特点而在工业和生活领域得到广泛应用[1～4]。
汽车、电子、机械制造和航空航天等现代科学技术的高速发展对环氧树脂胶粘剂的耐温性等提出了更高的要求，耐热改性也是环氧树脂研究的热点之一[5，6]。
有机硅具有表面能较低、热稳定性较好、耐氧化、介电强度较高和低温柔韧性等优点，将有机硅引入到环氧树脂中，可以利用Si-O键的柔韧性和耐热性，降低环氧树脂的内应力，增加环氧树脂的韧性并提高环氧树脂的耐热性[7，8]。
环氧树脂胶粘剂作为一种高分子材料，在高温环境中使用时，由于长期与空气接触，容易被氧化，发生降解、交联或者蠕变破坏，从而使胶接强度下降[9，10]，因此对环氧树脂胶粘剂的耐热改性，以及研究其高温热老化的行为与机制对环氧树脂的应用具有重要意义。
本研究对有机硅改性前后环氧树脂固化物进行了在110 ℃、140 ℃和160 ℃下老化28 d的热氧加速老化试验研究，对老化后的环氧树脂固化物试样进行力学性能、红外（FT-IR）、动态力学性能和扫描电镜（SEM）测试，研究改性前后环氧树脂固化物在老化前后的性能变化。
1 实验部分1.1 实验原料环氧树脂（E-51），湖北奥生新材料科技有限公司；改性环氧树脂，自制；液态芳香胺，常熟佳发化学有限责任公司。
1.2 实验仪器Spectrun One型傅里叶变换红外光谱（FT-IR）仪，美国Perkin-Elmer公司；NLW-20型拉伸剪切试验机，济南兰光机电技术有限公司；Instron 3360型万能材料试验机，美国Instron公司；DMA Q800型动态力学分析仪，美国TA公司；JSM6510LV型扫描电镜（SEM），日本JEOL公司。
高性能有机硅改性环氧树脂的研究进展
通信作者 ｐｏｌｙｍ＿ｗｌ＠ｗｈｕｔ．ｅｄｕ．ａｎ 作者简介 ：吴力立 ，男 ，１９７３，副教授 ，硕士研究生导师 ，主要研究方 向为高分子材 料改性 与纳米复合高分子材料 。
环氧 树脂 的一 种有 效改 性剂 ，它 能改 善环 氧树 脂 的性 能 。有机 硅 的主链 由 ｓｉ一 ０键 组 成 ，键 能 大 于 ｃ— ｃ 键和 Ｃ一 ０键 。 因此 ，有 机硅 改 性 环氧 树脂 具 有 优 异 的耐 热和 耐紫外 线 性能 ，还 具有 良好 的疏水 性 、力 学 性能 、电绝缘性 能 等 。该 方 法 已经广 泛应用 于微 电子 封装 与阻燃 剂等 领域 ｌ 。有 机硅 改性 环氧树 脂有 硅 氢加成 、水 解缩 合 以及 溶 胶 一凝 胶 等方 法 ，不 同方 法 对性 能有 不 同的影 响 。本 文将 产物 性能 进行分 类 来对 研 究者 的研 究成 果 进行分 析 总结 ，方便 以后 的研 究 者 参 考 。
关键 词 ：环氧树脂 ；有 机硅 ；力学性 能 ；热稳定性能 ；阻燃性能 ；光学性能 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－５７７０．２０１８．０７．００２ 中图分 类号 ：ＴＱ３２３．５；ＴＱ３２４．２ １ 文献标识码 ：Ａ 文章编 号 ：１００５—５７７０ （２０１８）０７—０００８—０６
Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
Байду номын сангаас
环 氧树 脂是 指分 子 中含有 两个 或两 个 以上 的环氧 基 团 的有机 化合 物 ，它是 现代 工业 中常 用 的三大 热 固 性 树脂 之一 。 常用 的环 氧 树 脂 由 双 酚 Ａ 和 环 氧 氯 丙 烷缩 聚 而成 ，带 有侧 羟基 和环 氧端基 。环氧树 脂 既可 以指未 经 固化 的环氧 树脂单 体 ，又 可 以指经 固化 成型 后 的环 氧树脂 聚合 物 。环 氧树脂 作 为高性 能热 固性 高 分子 材料 ，由于 具 有粘 接力 强 、优 秀 的尺 寸 稳 定 性 ， 低介 电常数 ，好 的机 械加 工性 和优异 的耐化学 腐蚀 性 等优 点 ，而 被 广 泛 应 用 于 微 电子 封 装 、涂 料 、胶 黏 剂 、灌 封 料 、 复 合 材 料 、 印 刷 电 路 板 基 体 材 料 等 领 域 。
有机硅改性环氧树脂研究
有机硅改性环氧树脂研究环氧树脂制品具有多方面的优良性能，如良好的机械性能、电绝缘性能和较好的热、化学稳定性，耐腐蚀，防水、防霉，树脂固化温度范围宽，交联密度易于控制，固化过程不产生小分子副产物，因而收缩率低，诸上所述的良好使用性能及较高的性价比使其广泛用于汽车、造船、航空、机械、化工、电子电气业、重型机械制造工业以及大型水利工程和土木建筑工业等方面。
环氧树脂有许多优异性能，但仍有其不足之处，如固化后内应力大，质脆，耐疲劳性、耐热性、耐冲击性、耐开裂性和耐湿热性较差，在很大程度上限制了其在某些高技术领域的应用。
近年来，结构粘接材料、封装材料、纤维增强材料、层压板、集成电路等材料的高性能化要求环氧树脂材料具有更好的性能，如韧性好，内应力低，耐热性、耐水性、耐化学药品性优良等。
因此，为了改进上述性能，拓宽环氧树脂的应用范围，国内外众多环氧树脂研究者已进行了许多卓有成效的改性研究工作。
有机硅树脂具有低温柔韧性(Tg=120C)、低表面能、耐热、耐候、憎水、介电强度高等优点。
因此近年来发展很快。
但其机械性能、附着力、耐磨性、耐有机溶剂较差、成本高。
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。
用有机硅改性环氧树脂形成立体网状结构，生成类似无机硅酸盐结构的硅一氧键的键能(372.6kJ／mo1)比碳一碳键的键能(2428kJ／too1)大得多，从而使改性的环氧树脂的耐热性提高在环氧内引入柔性链段进行增韧；用低表面能的有机硅部分敷于树脂表面．使高表面能的环氧树脂防水、防油性能得到改观。
所以用有机硅改性环氧树脂互补长短．兼有二者的优点．具有良好的韧性、压模性能、粘接性能以及抗冲性能。
第一章：有机硅改性环氧树脂综述 ......................................... 错误！未定义书签。
第一节：有机硅改性环氧树脂基本信息及介绍................................. 错误！未定义书签。
有机硅改性提高环氧树脂韧性和耐热性的研究_苏倩倩
PTS与 EP已经反应 , 并且由于 PTS含较多反应官能 团 , 因此 , 除大部分形成 2 ～ 3个环氧树脂的低聚物 外 , 也有一定比例的相对分子质量较高的聚合物 , 有 利于固化体系交联度的增大 。
表 2 EP与 PTS反应产 物的相对分子质量及分布
Table2 RelativemolecularmassanddistributionoftheEP/ PTSsystem
2 结果与讨论
2.1 有机硅化学改性环氧树脂的制备 聚甲基三乙氧基硅烷 , 是甲基三乙氧基硅烷的
低聚 物 。 由于其结构中 Si— OR对水比较敏感 , 在
二月桂酸二丁基锡催化剂存在下易水解 , 生成很多
侧反应官能团 , 其水解反应式如下 :
OCH CH OC H
25
3
25
HC 3
Si O
Si O
Si CH 3
将 E-44 环 氧树脂 与 PTS以 不同 质量 比 〔m (EP)∶m(PTS)=100∶5、100∶10和 100∶16〕, 混合均 匀 , 得无色黏稠物 。 1.2.3 固化成型
将改性 树脂 与固 化剂 二氨 基二 苯 基甲 烷 (DDM)按 n(氨基氢 )∶n(环氧基 )=1∶1配比混合 , 搅拌均匀后注入模具中 , 按 80 ℃ /3 h※150 ℃ /2 h ※200 ℃ /1 h工艺进行固化 。 1.3 性能测试
relativemolecularmassanddistributiondeterminationindicatethatPTSisincorporatedintoepoxy resin.Theinfluencesofmodificationmethodsandcontentsoforganicsilicononthematerialwere investigatedviameasurtingtheglasstransitiontemperature(Tg), tensilestrengthandelongation, microstructureandthermalstabilityofthecuredmaterials.Theresultsshowthatthetensilestrengthof thecuredmaterials(massratioofepoxyresintoPTSis100∶10)is58.36 MPa, elongation=11.65%, Tg=169.82 ℃, andtemperatureof50% weightlossis487 ℃, higherthanthoseofpureepoxyresin by9.42 MPa, 4.91%, 17.29 ℃ and39 ℃ respectively. Keywords:epoxyresin;poly(methyltriethoxysilane);toughness;thermalproperty;functionalmaterials Foundationitem:KeyprogramsfoundationofScienceandTechnologyBureauofGuangzhoucity
有机硅改性环氧树脂性能研究
Key words: silicone resin; epoxy resin; modification; heat resistance; toughness
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] 。
第 47 卷第 18 期 2019 年 9 月
广摇 州摇 化摇 工 Guangzhou Chemical Industry
Vol郾 47 No郾 18 Sep郾 2019
有机硅改性环氧树脂性能研究
林新冠, 周摇 冰, 王成骏
( 宏昌电子材料股份有限公司, 广东摇 广州摇 510530)
摘摇 要: 采用 RSN-0217 有机硅树脂对 128 液态环氧树脂进行化学改性, 调整有机硅树脂比例得到一系列无溶剂改性有机
关键词: 有机硅树脂; 环氧树脂; 改性; 耐热性; 韧性
摇 中图分类号: TQ322郾 4
摇 文献标志码: A
文章编号: 1001-9677(2019)18-0046-04
Synthesis and Properties of Silicone Modified Epoxy Resin
LIN Xin-guan, ZHOU Bing, WANG Cheng-jun ( Epoxy Base Electronic Material Corporation Limited, Guangdong Guangzhou 510530, China)
有机硅改性环氧树脂研究
有机硅改性环氧树脂研究
解答内容如下：
1.1简介
有机硅改性环氧树脂是以复相组成的环氧树脂，它完全不含芳香族构成单元，而由有机硅及不含醛的活性单体聚合而成。
由于其具有优良的抗氧化性、抗紫外线性、抗老化性，且能有效保证表面色彩的稳定性，因而有机硅改性环氧树脂在汽车涂料、玻璃纤维增强树脂等领域应用广泛。
本文主要介绍了有机硅改性环氧树脂的研究现状及其在汽车涂料、玻璃纤维增强树脂等领域的应用。
1.2有机硅改性环氧树脂的研究现状
研究显示，有机硅改性环氧树脂有着优良的抗氧化性、抗紫外线性、抗老化性，由于具有良好的机械性能，耐温性和附着力，所以其在汽车涂料、玻璃纤维增强树脂等领域得到了越来越多的应用。
随着微米和纳米材料的不断发展，有机硅改性环氧树脂的性能也在不断提高。
研究表明，有机硅改性环氧树脂在填充材料和表面改性剂的结合应用上发挥着重要作用。
为了提高有机硅改性环氧树脂的性能，人们不断改进制备工艺，以期提高有机硅改性环氧树脂的耐温性、粘度、延伸性、硬度、附着力、机械性能等性能。
有机硅改性环氧树脂的光固化动力学与性能研究
有机硅改性环氧树脂的光固化动力学与性能研究胡芳友;余周辉;何西常;赵培仲【摘要】目的研究紫外光固化有机硅改性环氧树脂的固化行为和性能.方法通过介电分析(DEA)研究光引发剂、热引发剂及有机硅含量对紫外光固化脂环族环氧树脂反应过程的影响,利用热重(TG)、差示扫描热(DSC)和显微硬度仪对有机硅树脂改性环氧树脂性能进行分析.结果发现光引发剂与热引发剂对固化效率可起到协同互补的作用,增加光引发剂和热引发剂的浓度,可缩短引发时间,加快固化速率,提高固化效率.与纯环氧树脂相比,有机硅改性环氧树脂的固化效率和初始分解温度都有所下降,但高温阶段降解速率明显降低,500 ℃的残炭率也得到提高.当加入质量分数为10%的有机硅时,固化物表现出较好的耐热性能,树脂维氏硬度可达31.75HV.结论紫外光可以很好地固化有机硅改性环氧树脂.%Objective To study curing behaviors and properties of UV cured organic silicone modified epoxy resin. Methods The effects of amount of photo/thermal initiator, organic silicon on UV curing process of cycloaliphatic epoxy acrylate were studied by dielectric analysis (DEA). The property of organic silicon modified epoxy resin was analyzed by TG, DSC and microhardness tester. ResultsPhoto/thermal initiator had the effect of cooperative complementary on curing effect. Increasing the amount of photo/thermal initiator could shortened the initiation time, speeded up the curing rate and improved the efficiency of curing. Compared with pure epoxy resin, curing efficiency and initial decomposition tempera-ture of silicon modified epoxy resin decreased while decomposition rate decreased in high temperature and the char yie ld was also improved at 500℃. With the addition of 10%organic silicon content, cured films showed good resistance and the Vickers hardness of the resin could reach 37.15HV. Conclusion UV light can effectively cure the modified epoxy resin.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2018(015)002【总页数】6页(P8-13)【关键词】紫外光固化;环氧树脂;有机硅;介电分析【作者】胡芳友;余周辉;何西常;赵培仲【作者单位】海军航空工程学院青岛校区航空机械系,山东青岛 266041;海军航空工程学院青岛校区航空机械系,山东青岛 266041;陆军工程大学,江苏徐州221004;海军航空工程学院青岛校区航空机械系,山东青岛 266041【正文语种】中文【中图分类】TB332;V258作为一种高性能紫外光(UV)固化树脂，脂环族环氧树脂具有抗拉与抗压强度高、耐高温、耐紫外光老化及耐候性好等优点，但也存在质脆、耐热性差、抗冲击韧性差等缺点[1-3]，限制了其更广泛的应用，对脂环族环氧树脂的增韧改性研究也成为今后的研究热点。
有机硅改性甲醛松香环氧树脂的制备与性能研究
19化学建材2009年第25卷第5期有机硅改性甲醛松香环氧树脂的制备与性能研究黄活阳1,2，哈成勇1，马一静1,2，沈敏敏1，李因文1,2摘要：用苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷水解制备了聚苯基甲氧基硅烷(PPMS)，采用两种不同的方法，用PPMS 对甲醛松香环氧树脂进行了改性。
结果表明，化学改性方法优于物理改性方法。
物理改性方法对性能的提高没有起到明显的作用，两相相容性差，固化物性能降低；化学改性方法既提高了固化物的力学性能，又提高了固化物的热性能，相容性较好。
关键词：松香环氧树脂；有机硅；甲醛；性能中图分类号：TQ323.5文献标识码：B文章编号：1004-1672(2009)05-0019-03St udy of Preparation and Properties of Formaldehyde Rosin Epoxy Resin Modi ed by Organic Silicon /Huang Huo-yang et al //Guangzhou Institute of Chemistry,ChineseAcademy of SciencesA bst r act :Polyphenylmethoxy Si lico ne (PPMS)was synthesized by way o f hydrolysis-condensation of phenyltrimethoxysilone and dimethoxydiphenylsilone.Formaldehyde rosin epoxy resin was modi ed by PPMS by two different methods.Testing results indicated that chemical modi cation was superior to physical modi cation as the latter did not play marked role on performance of the cured product.Because of poor compatibility of two phases between PPMS and FMRE,performance of the cured product was worse.Chemical modi cation,however,improved mechanical properties of cured product,enhanced thermal property and bettered compatibility as well.Key Words:rosin epoxy resin;organic silicon;formaldehyde;performance1.中国科学院广州化学研究所中国科学院纤维素重点实验室，广州510650；2.中国科学院研究生院，北京100039有机硅改性环氧方面的文献报道，一般采取物理共混和化学反应两种方法来引入有机硅。
基于有机硅改性环氧树脂的性能探究
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。
《功能化有机硅的合成及其改性环氧树脂性能研究》
《功能化有机硅的合成及其改性环氧树脂性能研究》一、引言随着科技的进步和工业的快速发展，高分子材料在众多领域中发挥着重要作用。
其中，环氧树脂以其优异的物理机械性能、电性能和良好的加工性能，被广泛应用于涂料、胶粘剂、电子封装材料等领域。
然而，环氧树脂的某些性能如韧性、耐候性、耐热性等仍有待提高。
为了改善这些性能，研究者们开始尝试将功能化有机硅引入环氧树脂中，以期达到提高其综合性能的目的。
本文将重点研究功能化有机硅的合成及其改性环氧树脂性能的研究。
二、功能化有机硅的合成功能化有机硅的合成主要包括硅氢加成反应和硅烷偶联剂的接枝反应。
其中，硅氢加成反应是通过将含硅氢基团的化合物与含不饱和键的化合物在催化剂的作用下进行加成反应，生成含硅碳键的化合物。
而硅烷偶联剂的接枝反应则是通过硅烷偶联剂与基材表面的羟基或羧基等官能团进行化学反应，实现有机硅与基材的连接。
具体合成步骤如下：1. 选择合适的含硅氢基团和含不饱和键的化合物作为原料；2. 在催化剂的作用下进行硅氢加成反应，生成含硅碳键的中间体；3. 通过接枝反应将中间体与环氧树脂或其他基材连接，得到功能化有机硅改性的高分子材料。
三、功能化有机硅改性环氧树脂的性能研究功能化有机硅改性环氧树脂的性能研究主要包括以下几个方面：1. 力学性能：通过拉伸、压缩、冲击等实验，研究改性后环氧树脂的力学性能变化。
2. 热性能：通过热重分析、差示扫描量热法等手段，研究改性后环氧树脂的热稳定性和玻璃化转变温度等。
3. 耐候性能：通过暴露于自然环境或人工加速老化条件下，研究改性后环氧树脂的耐候性能。
4. 其他性能：包括电性能、阻燃性能、吸水性能等，以全面评估改性后环氧树脂的综合性能。
四、实验结果与讨论通过实验，我们得到了以下结果：1. 功能化有机硅的合成成功，且接枝效率较高；2. 改性后的环氧树脂力学性能、热性能、耐候性能等均有所提高；3. 改性后环氧树脂的综合性能得到了显著提升。
对于实验结果，我们可以从以下几个方面进行讨论：1. 功能化有机硅的接枝机制：通过分析接枝前后的化学结构变化，探讨功能化有机硅在环氧树脂中的接枝机制；2. 改性效果的影响因素：分析原料选择、合成条件、接枝反应条件等因素对改性效果的影响，为优化合成工艺提供依据；3. 改性后环氧树脂的性能提升原因：通过对比改性前后环氧树脂的微观结构、化学结构等，分析改性后性能提升的原因。
有机硅环氧树脂的制备及其性能研究
有机硅环氧树脂的制备及其性能研究有机硅环氧树脂兼有环氧树脂和有机硅的优点而成为一种重要的热固性树脂。
以Karstedt催化剂催化不同氢含量的含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚间的硅氢加成反应制备了4种不同环氧值的有机硅环氧树脂，利用红外光谱对其化学结构进行了表征。
用甲基六氢苯酐分别固化4种有机硅环氧树脂，研究分析它们的初始热分解温度均高于300 ℃，具有优异的耐热性能。
标签：硅氢加成反应；环氧树脂；有机硅；制备环氧树脂具有机械强度高、粘附力强、电绝缘性好、热稳定性好等优点，广泛应用于涂料、胶粘剂、电子绝缘材料等领域[1～3]。
但其耐热性偏低，常在环氧树脂中引入硅原子形成有机硅环氧树脂，提高耐热性[4，5]。
有机硅环氧树脂[6]可通过热缩合法、水解缩合法和硅氢加成法[7]等技术来制备，前2种技术易使环氧基团开环而影响环氧值和材料的强度，硅氢加成法具有反应条件温和、活性高，并不影响环氧基团的含量等优势而成为合成有机硅环氧树脂的首选办法[8，9]。
本文将不同氢含量的含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚通过硅氢加成反应制备不同环氧值的有机硅环氧树脂，并对其结构进行表征，研究固化产物的耐热性能。
1 实验部分1.1 主要原料含氢硅油（氢质量分数分别为0.5%、1.0%、1.5%和1.6%）、甲基六氢苯酐和四甲基二乙烯基硅烷，质量分数均大于99%，开化县弟兄硅酮材料厂；烯丙基缩水甘油醚（AGE）（使用前用分子筛干燥），化学纯，天津市鸿业化工有限公司；氯铂酸，分析纯，沈阳市金科试剂厂；碳酸氢钠、异丙醇、乙酸乙酯（使用前无水硫酸钠干燥），分析纯，国药集团化学试剂有限公司。
1.2 实验仪器FT-IR傅立叶红外光谱仪，美国Nicolet公司Nexus470型，经KBr压片，扫描范围4 000～500 cm-1，扫描次数32次；NETZSCH TG209热重分析仪，德国耐驰仪器制造有限公司，测试条件为：氮气条件，升温速率为10 ℃/min，从30 ℃升温到700 ℃。
有机硅改性环氧树脂的研究与应用进展
有机硅改性环氧树脂的研究与应用进展摘要：环氧树脂是一种含有2个或2个以上环氧基团的高分子化合物，其与固化剂反应可生成具有热固性的三维网状结构。
固化环氧树脂具有优异的力学、耐化学、耐腐蚀性能，良好的热学性能、粘接性能和电气性能，且固化后收缩率低，尺寸稳定。
关键词：有机硅改性环氧树脂；研究；应用前言环氧树脂作为一类重要的热固性树脂，具有良好的电学性能、化学稳定性、优异的力学性能和粘接性能，应用领域十分广泛。
得益于环氧树脂优异的综合性能，环氧树脂广泛应用在涂料、粘接剂、电子产品封装、印刷电路板、航空、航天、军工等领域。
1改性方法1.1增容改性提高环氧树脂与有机硅的相容性是物理改性的重要研究方向。
以端羟基甲基苯基硅橡胶(PSi)和硅烷化环氧树脂(SERs)为主要原料，合成了四种不同结构和功能程度的SERs，并用于硅树脂涂层的改性，制备了一系列硅烷化环氧树脂涂层。
其中用环己基环氧树脂和氨基硅烷偶联剂(APTES)制备的SERs效果最好，可贮存30天以上。
所有改性有机硅涂料的附着力均为最高级0级，在30天的耐酸、耐碱、耐盐实验和在300℃下保温实验后，表现出优良的防腐性能和良好的耐热性能。
实验表明，与纯PSi相比，含有25wt%SERs的涂层具有更好的热性能，表现为延迟降解温度，800℃下残碳率大大提高。
SERs的加入提高了硅橡胶与环氧树脂的相容性，其中环氧基团增强了固化混合涂层的附着力。
1.2自分层涂层许多年来，对涂层的研究一直在不断增长，试图提高其工艺和性能。
一般，两层或三层的不同涂层被使用在基材上，以得到综合性能的涂层。
但每一层需要一个配方和一个特定的固化步骤，因此这个多层系统涉及许多复杂的操作和需要长时间的固化过程，而且在层与层之间的界面处可能会出现附着失效的现象，这些因素并不满足当前的工业生产要求。
自分层涂料根据相容性、表面能、分子间作用力等因素，由多种聚合物组成，形成的共混体系溶解在溶剂中，它们在使用后和固化阶段会自动分离，形成连续但功能不同的涂层。
有机硅改性环氧树脂研究
有机硅改性环氧树脂研究
有机硅改性环氧树脂是一种将有机硅化合物与环氧树脂进行混合改性的复合材料。
其改性主要通过有机硅化合物与环氧树脂分子间的相互作用来提高树脂的性能，并使其具有更好的耐热、抗溶剂、机械强度和耐化学腐蚀等特性。
1.有机硅改性环氧树脂的合成方法：
通过在合成环氧树脂的过程中引入有机硅化合物，或是在树脂合成完成后通过溶液混合的方式将有机硅化合物与环氧树脂混合改性。
其中，有机硅化合物可以是环氧硅烷、环氧硅烷预聚物等。
2.有机硅改性环氧树脂的物理性能研究：
研究有机硅改性环氧树脂的物理性能，如热性能、力学性能、耐溶剂性能、耐化学腐蚀性能等。
通过对改性树脂的热分析、力学性能测试、溶液浸泡试验、腐蚀性能测试等手段，了解树脂在不同环境下的性能表现。
3.有机硅改性环氧树脂的应用研究：
将有机硅改性环氧树脂应用于实际工程中，如涂料、粘合剂、复合材料等领域。
通过研究改性树脂在不同应用领域中的性能表现，评估其在工程实践中的可行性和应用潜力。
4.有机硅改性环氧树脂的改性机理研究：
研究有机硅化合物与环氧树脂分子间的相互作用机理，探讨其在改性过程中的影响因素和作用机制。
通过对树脂结构的变化、界面相互作用等方面的研究，揭示有机硅改性对环氧树脂性能改善的原因和机制。
以上是有机硅改性环氧树脂研究的一些主要内容和方向，通过不断的实验和测试，探索有机硅改性环氧树脂的性能和应用，并深入研究其改性机理，将有助于进一步提高环氧树脂的性能，拓展其应用范围。
有机硅改性环氧树脂固化动力学及性能研究
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
准 确 称 取 一 定 量 的Ｅ 一 ５ １ 加 入 到 装 有 搅 拌 器 、 温 度 计 的 三 口 烧 瓶 中 ， 并 加 入 适 量 的 Ｄ Ｂ Ｔ Ｄ Ｌ 作 为催 化 剂 ，在 搅 拌 升温 过 程 中将 定 量 的 Ｄ Ｓ Ｐ 助口入 到 烧 瓶 中 ， 在 氮 气 保 护 下 升 温 至 １ １ ０ ～１ ３ ０ ℃ ，搅 拌 反 应３ ～６ ｈ ，得 到 淡 黄 色 澄 清 液体 ， 出料冷 却 至 室温 ，得 到 改性 树 脂产 物 。 采 用 耐 温 性 较 好 的 液 态 芳 香 胺 固 化 剂 ［ ｗ（ 液 态 芳 香 胺 固 化 剂 ）＝ ２ ５ ％（ 相 当于Ｅ 一 ５ １ 质 量 而 言 ）］ 。 将 改 性 前 、 后 的Ｅ － ５ １ 分 别 与 固 化 剂 按 计 量 比 混 合 均 匀 后 ， 浇 注 到 预 处 理 的 聚 四 氟 乙 烯 模 具 中 ， 按 设 定 固 化 程 序 进 行 固化成 型 。 １ ． ４ 性 能 测试 （ １ ）微 观 结 构 特 征 ： 采 用 傅 里 叶 变 换 红 外 光谱 仪 （ Ｆ Ｔ — Ｉ Ｒ）表 征 Ｅ 一 ５ １ 改 性 前 后 的 特 征 官能 团 （ 取 少 许 未 固 化 试 样 均 匀 涂 在 溴 化 钾 晶 片 上 ， 测 试 分 辨 率 为４ ｃ ｍ ～，波 数 范 围 为
环 氧 树 脂 因 性 能 优 异 而 被 广 泛 应 用 在 航 空 、 航 天 、 化 工 、 电 子 技 术 和 交 通 运 输 等 领 域 。 由 于 通 用 型 环 氧 树 脂 存 在 易 开 裂 、 抗 冲 击 韧 性 较 差 和 热 稳 定 性 较 低 等 缺 点 ，限 制 了 其 在 封 装 材 料 、 增 强 材 料 等 高 技 术 领 域 的 应 用 。 有 机 硅 具 有 表 面 能 较 低 、 热 稳 定 性 较 好 、 耐 氧 化 、 介 电 强 度 较 高 和 低 温 柔 韧 性 较 好 等 优 点 ，将 有 机 硅 引入 到 环 氧 树 脂 中 ， 可 以利 用 Ｓ ｉ 一０ 键 的 柔 顺 性 ， 降 低 环 氧 树 脂 的 内应 力 ， 增 加 环 氧 树 脂 的 韧 性 ， 同 时 ， Ｓ ｉ 一０ 键 的 键 能 大 于Ｃ —Ｃ 键 和Ｃ 一０ 键 的键 能 ， 可 使 改 性 后 的 环 氧 树 脂 耐 热 性 提 高 。 本 研 究 制 备 了二 苯 基 硅 二 醇 （ Ｄ Ｓ Ｐ Ｄ）改 性 环 氧 树 脂Ｅ 一 ５ １ ，并 对 该 体 系 的 固 化 工 艺 及 固 化 反 应 动 力 学 参 数 进 行 了 计 算 分 析 ， 以 期 为 实 际 应 用 提供 理 论基 础 。 １ 实 验 部 分
《功能化有机硅的合成及其改性环氧树脂性能研究》
《功能化有机硅的合成及其改性环氧树脂性能研究》一、引言随着科技的进步和工业的飞速发展，材料科学在许多领域都得到了广泛的应用。
其中，环氧树脂以其优良的物理和化学性能，被广泛应用于涂料、胶黏剂、电子封装材料等领域。
然而，其性能仍需进一步优化以满足日益增长的应用需求。
近年来，功能化有机硅因其独特的结构和优异的性能，被视为一种有效的改性剂，用于提高环氧树脂的性能。
本文旨在研究功能化有机硅的合成及其对环氧树脂性能的改性效果。
二、功能化有机硅的合成功能化有机硅的合成主要通过硅氢加成反应来实现。
首先，选择合适的硅氢化合物和含有活性双键的有机化合物作为原料，通过催化剂的作用，使两者发生加成反应，生成功能化有机硅。
在这个过程中，催化剂的选择对反应的效率和产物的性能具有重要影响。
三、功能化有机硅的改性环氧树脂将合成得到的功能化有机硅与环氧树脂进行混合，通过适当的工艺条件，使功能化有机硅与环氧树脂发生化学反应或物理作用，从而达到改性环氧树脂的目的。
改性的过程包括选择合适的配比、混合方式、反应温度和时间等。
四、改性环氧树脂的性能研究1. 力学性能：通过拉伸、压缩、冲击等实验，研究改性前后环氧树脂的力学性能变化。
实验结果表明，功能化有机硅的加入可以显著提高环氧树脂的力学性能，如抗拉强度、抗压强度和冲击强度等。
2. 热性能：通过热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）等手段，研究改性前后环氧树脂的热稳定性。
实验结果表明，功能化有机硅的加入可以显著提高环氧树脂的热稳定性，降低其玻璃化转变温度。
3. 耐候性能：通过暴露于自然环境或人工加速老化条件下，研究改性环氧树脂的耐候性能。
实验结果表明，功能化有机硅的加入可以显著提高环氧树脂的耐候性能，使其具有更好的抗紫外线、抗氧化和抗老化性能。
4. 其他性能：此外，还可以研究改性环氧树脂的其他性能，如电性能、粘接性能、耐磨性能等。
这些性能的改善将进一步拓宽环氧树脂的应用领域。
五、结论本文研究了功能化有机硅的合成及其对环氧树脂性能的改性效果。
环氧改性有机硅树脂的制备及其性能研究
（１ ｈ ｎ ｈ ｉ ｅｉ ａ ｔｒ ｏ， ｔ． ２ ０ ３ ， ｈｎ ；２Ｓ ａｇ ａ ｓｉ ｔ ｅｈ ｏｏｙ ２ ０ ３ ， ｈｎ ． ａｇ ａ ｓ Ｆ ｃｏｙＣ ． Ｌｄ， ０ ３ ６ Ｃ ｉａ ．ｈ ｎ ｈ ｉｎｔｕｅｏ ｃｎ ｌｇ ， ０ ２ ５ Ｃ ｉａ） Ｓ Ｒ ｎ Ｉ ｔ ｆＴ
６０／ １１有机硅树脂 （ 量 比３ １ ） 质 ：５
６０／ １ １有机硅树脂 （ 质量 比 ｌ １ ） ０：５
由表 ２ 可见 ：经环 氧树脂 改性后 的有机 硅树脂 附着力增大 。 附着力达到 １ 的改性树脂可用于船舶 级 防污涂料 。
３ 结 语
（ ） 红外分析表明 ：环氧树脂与有机硅树脂存 １
目资助 （ １０ Ｐ５２ ｏ 【 作者简介 】 朱爱琴 ， ， 女 工程师 ， 上海树脂厂有限公 司技术部经理 ， 主要从事环氧树脂 、 有机硅树脂 的研发 。
第 １ 期 ０
朱爱 琴 ， ： 等 环氧改性有机 硅树 脂的制备及其性能研究
３
由图 ３ 可见 ：未改性有机硅树脂 的涂膜 断面光 ａ 滑均匀 ， 同样 图 ３ 中， ｂ 质量 比为 ３： ５ １ 的改性有机硅 树脂涂膜 断面亦呈 现光滑 的图像 ， 由此可知 ：环氧 树脂与有 机硅树脂 两者 的微 观相容性 良好 ， 对应于
是由于这种表 面结构 ， 会提高涂膜 的表面疏水性 。
２４ 环 氧树 脂对 改性 有 机硅 树 脂 水接 触 角 的影 响 ．
体 系
ｏ ｄ ｆ ｄ ｓｌ ｏ ｅｒ ｓｎ ｆ ｍｏ ｉｉ ｉ ｃ ｎ ｅ ｉ ｅ ｉ
附着力 ／ 级
纯有机硅树脂
有机硅改性对环氧树脂固化物性能的影响研究
有机硅改性对环氧树脂固化物性能的影响研究刘钾培;曹建强【摘要】采用含有不同活性官能基团的硅烷偶联剂对双酚A环氧树脂E44进行物理或化学改性,并配以固化剂、促进剂及其他辅料制成有机硅改性单组分环氧胶粘剂.研究了不同种类、不同加入量的硅烷偶联剂对胶粘剂操作性和固化物的拉伸剪切强度、耐温性及抗冲击性的影响.结果表明,仲氨基化学改性环氧树脂所制得的单组分环氧在操作性、耐温性、韧性及拉伸剪切强度方面的综合性能最佳,当硅烷偶联剂加入量为15％时,改性单组分环氧树脂的综合性能最佳.【期刊名称】《粘接》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】4页(P26-28,45)【关键词】环氧树脂;硅烷偶联剂;综合性能【作者】刘钾培;曹建强【作者单位】苏州金枪新材料股份有限公司,江苏苏州215100;苏州金枪新材料股份有限公司,江苏苏州215100【正文语种】中文【中图分类】TQ433.4+37单组分环氧胶粘剂粘接强度及内聚力高，电绝缘性能好，收缩率低，广泛应用于金属及非金属（玻璃、陶瓷、硬塑料、木材）等方面的粘接。
但液体环氧的脆性大、韧性差、耐温性差，不能满足更广泛领域应用。
有机硅中-Si-O-Si-的存在使其耐温性、韧性及耐候性好，若将有机硅引入到环氧中对环氧树脂进行改性，有望大大地改善环氧树脂的脆性及耐温性。
本文采用硅烷偶联剂与环氧树脂进行物理共混或化学共聚进行改性，既改善了2者相容性差的问题，又将2种体系胶粘剂的特性集于一体，制得一种韧性好、强度高、抗冲击性能好、耐温性和耐候性好的单组分有机硅改性环氧树脂胶粘剂。
1 实验部分1.1 主要原料双酚A环氧树脂E44，江苏三木集团有限公司；硅烷偶联剂KH550、KH560，杭州硅宝化工有限公司；硅烷偶联剂Y-9669，佛山市道宁化工有限公司；双氰胺、促进剂1202，广州固研电子技术有限公司；丁腈-40，兰州化工厂；氧化铝-3微米、气相二氧化硅，上海迪祥化工有限公司。
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有机硅改性环氧树脂及其室温固化的性能研究作者：夏兰君李福志熊和建管蓉鲁德平来源：《粘接》2014年第04期摘要：采用二苯基硅二醇（DSPD）改性双酚A型环氧树脂（E-51）制备了有机硅改性的环氧树脂，采用硫脲改性聚酰胺650制备了室温快速固化的环氧固化剂。
合成产物通过红外进行表征，用盐酸-丙酮法测定改性环氧树脂的环氧值，通过指干时间确定聚酰胺650和改性聚酰胺650与E-51的较优配比。
通过差示扫描量热分析法（DSC）和热重分析法（TG）表征改性环氧树脂固化物的耐热性，通过拉伸性能和扫描电镜测试（SEM）表征改性环氧树脂固化物的韧性。
实验结果表明，环氧树脂经改性后，其玻璃化温度升高了27 ℃，与聚酰胺650固化后，固化产物的起始热分解温度明显增加，失重50%的分解温度升高了180 ℃，固化物的断裂伸长率增加了3.41%，断裂面呈现明显韧性断裂特征。
关键词：环氧树脂；二苯基硅二醇（DSPD）；室温固化中图分类号：TQ433.4+3 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2014）04-0054-04环氧树脂固化物的耐热性主要取决于环氧树脂的分子结构及固化剂和固化工艺。
可通过以下途径提高环氧树脂的耐热性[1～9]：（1）合成新型的耐热型环氧树脂，包括主链上或侧链上含有耐热基团或刚性基团（例如苯环、联苯、萘环、脂肪环、杂环或梯形结构）的环氧树脂、多官能度环氧树脂、液晶环氧树脂、引入硅氧烷改性的环氧树脂等，其中用笼型低聚倍半硅氧烷（POSS）对EP改性具有很大优势；（2）选择耐热性固化剂（例如芳香胺类）或者合成新型的耐热性固化剂；（3）选择理想的添加剂（主要包括无机纳米粒子如纳米SiO2、TiO2、CaCO3、蒙脱土、α-A12O3、ZnO等），降低环氧树脂固化物的自由体积，从而提高其耐热性。
本文在环氧树脂中引入Si-O键，以提高环氧树脂的耐热性和韧性，并且与一种能室温快速固化的固化剂搭配使用，进而扩大其使用领域。
一般而言，用于改性的有机硅为大分子体系，且都是通过有机硅链端所带的活性端基如羟基、氨基等与环氧基反应的方式来引进有机硅链段，这些方法不但消耗了环氧基，使固化网络交联度下降，而且大分子柔性链段的引入也降低了体系的刚性，在增韧的同时也伴随着耐热性（Tg）的下降。
本实验采用二苯基硅二醇小分子改性，由于它含有苯基刚性结构，增加了与树脂的相容性，并且在增韧的同时，耐热性也明显提高。
用改性树脂和改性聚酰胺搭配使用，室温较快固化，耐热性、韧性良好。
1 实验部分1.1 主要试剂与仪器环氧树脂E-51，工业级，湖北奥生新材料科技有限公司；二苯基硅二醇（DPSD），工业级，溧阳市开拓者化学技术服务中心；辛酸亚锡，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；聚酰胺650，工业级，湖北奥生新材料科技有限公司；苯甲醇、一缩二乙二醇、硫脲，分析纯，湖北奥生新材料科技有限公司。
Spectrum One型傅里叶变换红外光谱仪，美国Perkin-Elmer公司；DSC-60型差示扫描量热仪，日本岛津公司；DIAMOND型热重分析仪TG/DTA，美国Perkin-Elme公司；CMT4104型万能电子拉力机，深圳新三思材料检测有限公司；JSM6510LV型扫描透射电镜，日本电子公司。
1.2 实验方法1）二苯基硅二醇改性E-51的合成称取一定量的环氧树脂于100 mL三口烧瓶中，加入辛酸亚锡，升温至一定温度，中速搅拌，分多次缓慢加入一定量的二苯基硅二醇，反应一定时间，停止加热，产物为浅黄色透明黏稠液体，密封保存。
反应式见式（1）。
2）硫脲改性聚酰胺650的合成称取一定量的聚酰胺650、苯甲醇、一缩二乙二醇和硫脲加入250 mL烧瓶中，缓慢升温至一定温度，保温一定时间，冷却，出料，反应过程中有刺激性气体放出，产物颜色为深红棕色。
反应式见式（2）。
3）环氧值的测定采用盐酸-丙酮法[10]测定改性后E-51的环氧值。
2 结果与讨论2.1 红外图谱分析对改性后的环氧树脂做红外图谱分析，并与纯环氧树脂的红外图谱对比，结果如图1所示。
由图1可知，2 966 cm-1处为饱和C-H吸收峰，3 478 cm-1为羟基吸收峰，改性后羟基吸收峰增强，而914 cm-1处环氧基吸收峰减弱，且出现Si-O-C吸收峰1 126 cm-1，证明Si-OH 基与环氧基发生了开环反应。
将改性后的聚酰胺650做红外图谱分析，并与纯聚酰胺650的红外图谱对比，结果如图2所示。
由图2可以看出，聚酰胺650经改性后，出现1 081 cm-1处C=S双键特征峰和1 403 cm-1处VC-N伯胺吸收峰，1 558 cm-1处δN-H仲酰胺Ⅱ带吸收峰，但1 258 cm-1处VC-NⅢ带吸收峰减弱，1 125 cm-1处VC-N叔酰胺吸收峰增强，说明硫脲与聚酰胺中的氨基发生了反应。
2.2 聚酰胺650与E-51较优配比的确定称取10 g的环氧树脂，分别加入8、9、10、11、12、13、14 g的改性聚酰胺650，并以聚酰胺650为对照组，混合均匀后，放在25 ℃环境下固化，分别记录其指干时间，发现E-51与聚酰胺650在质量比为10∶13时，指干时间最短，E-51与改性聚酰胺650在质量比为10∶12时，指干时间最短。
用盐酸-丙酮法测得改性E-51的环氧值为0.276 mol/100 g，而纯环氧树脂的环氧值为0.51 mol/100 g，当指干时间最短时，可认为聚酰胺650中的氨基与环氧树脂中的环氧基按化学计量比进行反应，反应完全，故以10份环氧树脂进行计算，按照2种环氧树脂的环氧值可算出改性后的环氧树脂所需聚酰胺650的份数，计算结果为改性E-51与聚酰胺650的较优配比为10∶7，同理，改性E-51与改性聚酰胺650的较优配比为10∶6.5。
2.3 环氧树脂改性后的耐热性通常，聚合物的耐热性能可以通过热变形温度、玻璃化转变温度（Tg）、热分解温度、热失重残留率等参数进行衡量。
本实验通过比较E-51改性前后的Tg和固化物的热失重来研究树脂的耐热性。
图3是E-51改性前后的DSC曲线。
如图3所示，E-51改性后Tg提高了27 ℃，原因是引入苯环刚性结构，另外改性后环氧值为原值的一半，故可推测二苯基硅二醇中2个羟基几乎都发生反应，树脂交联密度增大，耐热性增加。
用热重分析法比较固化产物在氮气气氛中的热失重，热重曲线如图4所示。
其中，MEP为改性E-51，MPA650为改性聚酰胺650。
由图4可看出，A、B比C、D的起始分解温度高很多，在失重50%时A比C、B比D均高出180 ℃左右，说明环氧树脂经改性后其耐热性提高了很多，这很有可能是由于环氧树脂中引入Si-O键，共价键键能增大，而且改性后树脂的交联密度有所增加，因而固化物的热分解温度升高。
2.4 环氧树脂改性后的韧性将4种固化物制成规格为100 mm×25 mm×1 mm的试样，进行拉伸试验，每组试样测5次取平均值，结果见表1。
由表1可以得出，比较第1、3这2组数据可以发现，改性后环氧树脂的固化物弹性模量显著减小，拉伸强度基本相同，而断裂伸长率增加了3.41%，说明环氧树脂改性后韧性有所改善。
由第2组数据可以发现，改性环氧树脂和改性聚酰胺固化体系的弹性模量和拉伸强度适中，而断裂伸长率达到14.09%，韧性最佳。
比较表1中最后2组数据可以发现，改性聚酰胺加入后，断裂伸长率显著增加，但是模量和拉伸强度却明显减小，说明改性聚酰胺起到了类似增塑剂的作用。
用扫描电子显微镜观察断裂面的微观形貌可以进一步研究改性后环氧树脂的韧性，如图5所示。
从图5可以看到，改性后环氧树脂固化体系的断裂面比较粗糙，有褶皱，裂纹扩展方向分散，属韧性断裂；纯环氧树脂固化体系的断裂面平整，裂纹多为直线型，属脆性断裂。
说明改性后的环氧树脂固化物韧性明显增加。
3 结论（1）采用二苯基硅二醇改性环氧树脂E-51，硅羟基与环氧基发生开环反应。
改性后树脂的环氧值为0.276 mol/100 g，与聚酰胺650的较优质量比为10∶7，Tg升高了27 ℃，固化产物失重起始温度明显增加，失重50%的温度达430 ℃，比改性前高出180 ℃。
固化物的断裂伸长率增加了3.41%，拉伸强度基本不变，断裂面呈现明显韧性断裂特征。
用有机硅改性环氧树脂后，由于引入Si-O键，树脂耐热性提高，韧性也有一定改善。
（2）采用硫脲改性聚酰胺650之后，与纯环氧树脂E-51的较优质量比为12∶10，与改性环氧树脂E-51的较优质量比为6.5∶10。
改性树脂和改性固化剂搭配使用，固化产物失重50%的温度达380 ℃，断裂伸长率达14.09%，耐热性、韧性良好。
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