有机硅改性环氧树脂耐热性能的研究

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1、厦门大学硕士学位论文有机硅改性环氧树脂耐热性能的研究姓名：吴万尧申请学位级别：硕士专业：高分子化学与物理指导教师：林国良20090501摘要摘要有机硅改性环氧树脂即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。有机硅树脂中主链主要由Si．O键构成，Si．O键柔顺性好，且其键能比C．C键和C．O键的键能大，因此有机硅树脂具有良好的耐热性能和耐候性能。通过适当的方法使有机硅树脂引入到环氧树脂中，可以得到具有较好耐热性能的有机硅环氧树脂，这种改性后的树脂就可以应用于对耐温性能要求较高的领域。采用二苯基硅二醇单体直接与环氧树脂(E-44)反应制备有机硅改性环氧树脂。详细考

2、察了反应条件和反应物配比对改性树脂耐热性能的影响。结果表明，辛酸亚锡是二苯基硅二醇直接与环氧树脂聚合的有效催化剂；二苯基硅二醇改性环氧树脂可以明显提高环氧树脂的耐热性能，当二苯基硅二醇与环氧树脂的组成比为3：l时，改性环氧树脂的玻璃化转变温度为147．5℃，分解温度(Td)达到490．5℃(热失重50％时)，分解温度提高了24℃。．采用纳米二氧化硅进一步改善有机硅改性环氧树脂的耐热性能。通过偶联剂y．缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(KH．560)对纳米二氧化硅的表面进行改性，改善了纳米二氧化硅在有机硅改性环氧树脂中的分散性，同时提高了纳米二氧化硅与有机硅改性环氧树脂的相容性。结果

3、表明，纳米二氧化硅有效提高了有机硅改性环氧树脂的交联密度，使复合材料的耐热性能和冲击韧性提高，吸水率降低。当纳米二氧化硅的用量为3％(质量分数)时，复合材料的耐热性能和冲击性能最好。采用苯基三乙氧基硅烷和Y．缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(KH．560)共缩聚制备的梯形倍半硅氧烷低聚体中带有苯环和末端为环氧基的侧链。因而该梯形倍半硅氧烷低聚体与环氧树脂具有较好的相容性。研究结果表明，梯形倍半硅氧烷低聚体改性环氧树脂复合材料比纯环氧树脂具有更高的热失重分解温度和抗冲击强度，而玻璃化转变温度降低。在二苯基硅二醇改性环氧树脂的实验中，首次采用辛酸亚锡作催化剂，并证明辛酸亚锡是改性反应的

4、有效催化剂，以及实验中得出的最佳反应条件和反应物I厦门大学硕士学位论文配比为为环氧树脂的改性研究和实际生产应用提供参考。论文中还首次合成了既含苯环侧基和末端为环氧基侧链的梯形倍半硅氧烷低聚体，并用于改善环氧树脂的耐热性能，为有机硅树脂改性环氧树脂耐热性能的深入研究提供了方法指导。关键词：环氧树脂；耐热性能：二苯基硅二醇；分散性：梯形倍半硅氧烷低聚体摘要AbstractOrganicsiliconemodifiedepoxyresinCallreducetheinternalstressandimprovetheflexibilityandheatresistanceofepox

5、yresin．ThemainchainsoforganicsiliconeresinarecomposedofSi-ObondwithgoodflexibilityandlargerbondenergythanC-CbondandC—Obond，thereforeorganicsiliconehaveexcellentheatresistanceandweatherresistance．Whenorganicsiliconeresinwasintroducedintotheepoxyresinthroughmanyappropriatemethods，wecangettheor

6、ganicsiliconizedepoxyresinwithgoodheatresistance，andthemodifiedresinCanbeappliedtotheareasthathavehighrequirementsofheatresistance．TheorganicsiliconizedepoxyresinWaspreparedbydirectcondensationofdiphenylsilandiolandepoxyresin．Westudiedtheeffectofreactionconditionsandthemolarratioofreagentson

7、theheatresistanceofmodifiedproductsindetail．TheresultsrevealedstannousoctanoateWastheeffectivecatalystforthedirectcondensationofdiphenylsilandiolandepoxyresin，anddiphenylsilandiolsignificantlyimprovedtheheatresistanceofepoxyresin．Whenthemolarratioo