本发明专利技术公开了一种含四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合物及其制备方法，所述聚合物制备方法分两步：（1）氨基封端的聚二甲基硅氧烷与双酚A缩水甘油醚（DGEBA）的预反应；（2）提纯，将反应混合物在冰冻的乙腈中沉淀，过滤干燥得到产物。本发明专利技术有效解决了现有技术中聚二甲基硅氧烷难以用作改性剂或者改性成本的问题，具有制备方法简单，成本低，收率高，可以应用于环氧树脂、酚醛树脂和聚酚氧塑料的改性，提高材料的韧性、耐磨性和疏水性的有益效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子改性剂领域，具体涉及一种含四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合物及其制备方法。
技术介绍
聚二甲基硅氧烷（PDMS）是一种液体橡胶，是一种很好的增韧剂，同时其表面能很低，与其他材料共混时容易向表面迁移富集，形成保护层，可以提高材料的疏水性和耐磨性。但是由于其与热固性环氧树脂、酚醛树脂、聚酚氧等材料不相容，简单共混无法使聚二甲基硅氧烷分散在材料基体中，因此难以用作改性剂。目前报道的文献中多数将PDMS通过接枝改性做成嵌段共聚物以达到改性的目的。CN1108343C描述了一种聚硅氧烷-聚醚嵌段共聚物改性环氧树脂组合物，Journalofmaterialsscience，2013，将含聚二甲基硅氧烷的杂臂大分子刷用于增韧环氧树脂，聚二甲基硅氧烷分散尺寸为纳米尺度，增韧效果比较好，但是嵌段共聚物和大分子刷的合成复杂，成本高，难以在工业上应用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种制备方法简单，成本低，收率高，能提高材料韧性、耐磨性和疏水性的聚合物及其制备方法。为达成上述目的，本专利技术提供的含四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合物，所述的聚合物由氨基封端的聚二甲基硅氧烷与双酚A缩水甘油醚（DGEBA）反应制得，所制备聚合物结构式为式（I）：（I）其中R=氨基封端的聚二甲基硅是化学结构式为式（II）的聚合物：（II）所述氨基封端的聚二甲基硅氧烷分子量为500~2000；DGEBA是化学结构式为式（III）的聚合物：（III）所述DGEBA环氧值为0.2-0.5。另外，本专利技术提供了所述一种聚合物的制备方法，步骤如下：1）氨基封端的聚二甲基硅氧烷与DGEBA在甲苯溶液中反应；2）将反应混合物在冰冻的乙腈中沉淀，过滤干燥得到产物；进一步，所述聚合物合成原料氨基封端的聚二甲基硅氧烷与DGEBA的摩尔比为1：4。进一步，所述氨基封端的聚二甲基硅氧烷与DGEBA在甲苯溶液中反应的温度为80~100℃，反应时间为5~10小时。进一步，所述氨基封端的聚二甲基硅氧烷与DGEBA在甲苯溶液的反应甲苯用量为反应物质量的5倍左右。进一步，所述产物提纯时，乙腈的用量为甲苯体积的5~10倍。本方法制备四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合物，方法简单，成本低，产率高，可以应用于环氧树脂、酚醛树脂和聚酚氧塑料的改性，提高材料的韧性、耐磨性和疏水性等，具有广泛的工业化应用前景。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本专利技术，但并非限制本专利技术权利要求的保护范围。实施例1在带有磁子的500mL烧瓶中加氨基封端的聚二甲基硅氧烷10g（分子量为1000，0.01mol）、DGEBA40g（环氧值0.2，0.04mol）和甲苯（250mL）。将烧瓶置于80℃恒温油浴中反应10小时后，冷却到室温，将共混物倒入1250ml冰冻的乙腈中沉淀，过滤，烘干，得到产物49g，收率98%，经核磁测试，结果为：1HNMR(CDCl3,ppm):7.76-7.32(m,苯环上的质子);4.22(m,-CH(OH)-CH2-O-);3.96(m,-CHOH);3.95(t,Ph-O-CH2-);2.63(d,-N-CH2-CH(OH)-);2.36(t,-N-CH2-CH2-);1.67(s,-Ph-C(CH3)2-Ph-);1.41(m,-N-CH2-CH2-);1.28(t,-Si-CH2-);0.08(-Si(CH3)2-)。与理论值一致。实施例2在带有磁子的500mL烧瓶中加氨基封端的聚二甲基硅氧烷5g（分子量为500，0.01mol）、DGEBA40g（环氧值0.2，0.04mol）和甲苯（225mL）。将烧瓶置于80℃恒温油浴中反应10小时后，冷却到室温，将共混物倒入1125ml冰冻的乙腈中沉淀，过滤，烘干，得到产物43g，收率95.5%，经核磁测试，结果为：1HNMR(CDCl3,ppm):7.76-7.32(m,苯环上的质子);4.22(m,-CH(OH)-CH2-O-);3.96(m,-CHOH);3.95(t,Ph-O-CH2-);2.63(d,-N-CH2-CH(OH)-);2.36(t,-N-CH2-CH2-);1.67(s,-Ph-C(CH3)2-Ph-);1.41(m,-N-CH2-CH2-);1.28(t,-Si-CH2-);0.08(-Si(CH3)2-),与理论值一致。实施例3在带有磁子的500mL烧瓶中加氨基封端的聚二甲基硅氧烷20g（分子量为2000，0.01mol）、DGEBA40g（环氧值0.2，0.04mol）和甲苯（300mL）。将烧瓶置于80℃恒温油浴中反应10小时后，冷却到室温，将共混物倒入1500ml冰冻的乙腈中沉淀，过滤，烘干，得到产物59g，收率98.3%，经核磁测试，结果为：1HNMR(CDCl3,ppm):7.76-7.32(m,苯环上的质子);4.22(m,-CH(OH)-CH2-O-);3.96(m,-CHOH);3.95(t,Ph-O-CH2-);2.63(d,-N-CH2-CH(OH)-);2.36(t,-N-CH2-CH2-);1.67(s,-Ph-C(CH3)2-Ph-);1.41(m,-N-CH2-CH2-);1.28(t,-Si-CH2-);0.08(-Si(CH3)2-)。与理论值一致。实施例4在带有磁子的500mL烧瓶中加氨基封端的聚二甲基硅氧烷10g（分子量为1000，0.01mol）、DGEBA20g（环氧值0.4，0.04mol）和甲苯（150mL）。将烧瓶置于80℃恒温油浴中反应10小时后，冷却到室温，将共混物倒入750ml冰冻的乙腈中沉淀，过滤，烘干，得到产物29.3g，收率97.7%，经核磁测试，结果为：1HNMR(CDCl3,ppm):7.76-7.32(m,苯环上的质子);4.22(m,-CH(OH)-CH2-O-);3.96(m,-CHOH);3.95(t,Ph-O-CH2-);2.63(d,-N-CH2-CH(OH)-);2.36(t,-N-CH2-CH2-);1.67(s,-Ph-C(CH3)2-Ph-);1.41(m,-N-CH2-CH2-);1.28(t,-Si-CH2-);0.08(-Si(CH3)2-)。与理论值一致。实施例5在带有磁子的500mL烧瓶中加氨基封端的聚二甲基硅氧烷10g（分子量为1000，0.01mol）、DGEBA16g（环氧值0.5，0.04mol）和甲苯（130mL）。将烧瓶置于80℃恒温油浴中反应10小时后，冷却到室温，将共混物倒入650ml冰冻的乙腈中沉淀，过滤，烘干，得到产物25.4g，收率97.7%，经核磁测试，结果为：1HNMR(CDCl3,ppm):7.76-7.32(m,苯环上的质子);4.22(m,-CH(OH)-CH2-O-);3.96(m,-CHOH);3.95(t,Ph-O-CH2-);2.63(d,-N-CH2-CH(OH)-);2.36(t本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合物, 其特征在于，所述聚合物由氨基封端的聚二甲基硅氧烷与双酚A缩水甘油醚反应制得，该聚合物形成如下结构：（I）其中R=其中氨基封端的聚二甲基硅的化学结构式为其分子量为500~2000；其中双酚A缩水甘油醚化学结构式为双酚A缩水甘油醚环氧值为0.2~0.5。
【技术特征摘要】
1.一种含四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合物,其特征在于，所述聚合物由氨基封端的聚二甲基硅氧烷与双酚A缩水甘油醚反应制得，该聚合物形成如下结构：
（I）
其中R=其中氨基封端的聚二甲基硅的化学结构式为
其分子量为500~2000；
其中双酚A缩水甘油醚化学结构式为
双酚A缩水甘油醚环氧值为0.2~0.5。
2.一种权利要求1所述的含四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在反应容器中加入氨基封端的聚二甲基硅氧烷，双酚A缩水甘油醚和甲苯，搅拌反应后冷却，得到反应混合物；
（2）将所述反应混合物倒入冰冻的乙腈中沉淀，过滤并烘干。
3.根据权利要求2所述的含四环氧基的聚二甲基硅氧烷聚合...
【专利技术属性】
技术研发人员：张崇印，瞿德超，郝冬冬，连爱珍，冯冠祥，南博华，龚菊贤，董丰波，堵同亮，
申请(专利权)人：上海航天设备制造总厂，
类型：发明
国别省市：上海;31
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