一种基于纳米凹土的改性甲基苯基硅树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于纳米凹土的改性甲基苯基硅树脂及其制备方法，该改性甲基苯基硅树脂主要由二甲苯、改性纳米凹土和甲基苯基硅树脂预聚物所制成；所述改性纳米凹土由十六烷基三甲基溴化铵浓盐酸溶液与纳米凹土制得；所述甲基苯基硅树脂预聚物由甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、苯基三氯硅烷混合后溶于二甲苯再加入丙酮水溶液制得。本发明专利技术为了提高甲基苯基硅树脂的耐热性能，在甲基苯基硅树脂制备过程中加入改性纳米凹土，从而改变甲基苯基硅树脂的结构，提高甲基苯基硅树脂的耐热性能；本发明专利技术制备方法简单，采用纳米凹土为原料容易获取，成本低，适合大规模生产，改性过程中，剩余的试剂部分可以循环回收套用，不污染环境。

Modified methyl phenyl silicone resin based on nano attapulgite and preparation method thereof

The invention discloses a nano Attapulgite Modified Silicone Resin and its preparation method based on the modified methyl phenyl silicone resin is mainly composed of xylene, modified nano attapulgite and methyl phenyl silicone resin prepolymer is made; the modified nano attapulgite by sixteen alkyl three methyl bromide concentrated hydrochloric acid solution and nano attapulgite was prepared; the methyl phenyl silicone resin prepolymer by three methyl chlorosilane, two methyl two phenyl chlorosilane, two two, three phenyl chlorosilane chlorosilane mixed and dissolved in xylene and adding acetone aqueous solution prepared. The present invention in order to improve the heat resistance of silicone resin, adding modified nano attapulgite in methyl phenyl silicone resin in the preparation process, thereby changing the structure of silicone resin, improve the heat resistance of silicone resin; the invention has simple preparation method, using nano attapulgite as raw material is easy to obtain, cost low, suitable for mass production, the process of modification, the remaining portion of the reagent can be recycled recycling, do not pollute the environment.

【技术实现步骤摘要】
一种基于纳米凹土的改性甲基苯基硅树脂及其制备方法
本专利技术涉及一种有机硅树脂，具体涉及一种基于纳米凹土的改性甲基苯基硅树脂及其制备方法。
技术介绍
当前随着科学技术的飞速发展，现如今在很多电子产品应用中，对敏感电路和电子元器件可靠性要求越来越高。有机硅树脂材料由于具有良好的性能而被广泛应用于多种电子元器件中以起到绝缘、防潮、防震等作用。甲基苯基硅树脂具有优良的耐热性和介电性能，是一种极有吸引力的热防护材料用树脂基体。甲基苯基硅树脂是以Si-O-Si为骨架，Si-O键的键能在硅树脂中为450kJ/mol，所以甲基苯基硅树脂的热稳定性高，高温下(或辐射照射)分子的化学键不断裂、不分解。孙举涛等制备了一种耐高温苯基甲基硅树脂，合成方法如下：在三口瓶中，加入蒸馏水和甲苯，在快速搅拌下滴加计量的苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷、甲基三氯硅烷和二甲基二氯硅烷，保持恒温。滴加完毕后，静置分去水层，溶剂层用水洗，然后用NaOH溶液滴定至中性，在60～80℃下减压蒸出甲苯，再升温到130～140℃减压缩合，得到一种固体树脂产物，该产物在空气气氛中的起始分解温度在220℃左右。最大热失重为29％，最大热失重温度为600℃(耐高温有机硅树脂的合成及其耐热和固化性能研究，航空材料学报，2005，25(1)：25-29)，应用该法制备硅树脂，易产生凝胶，且甲基苯基硅树脂分子量控制不容易，分子量分布不均一。张顺等制备了一种新型含氨基的甲基苯基硅树脂，以苯基三甲氧基硅烷(PTMS)和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基-二甲氧基硅烷(Si-602)为原料,在盐酸作催化剂的条件下,通过水解缩聚制备了含有氨基的甲基苯基有机硅树脂。热重(TG)分析结果表明,当PTMS与Si-602原料配比的摩尔比为9∶1,甲基苯基硅树脂热稳定一般,800℃时失重为43.41％。(含氨基的甲基苯基硅树脂的合成与表征，高分子材料科学与工程，2010，26(12)：27-30)，该方法制备的甲基苯基硅树脂热稳定性一般，其应用范围受到很大的限制。现有技术中甲基苯基硅树脂的改性方法成本高，同时制备的改性甲基苯基硅树脂热稳定性一般，且不适合大规模现代化工业生产问题。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于纳米凹土的改性甲基苯基硅树脂；该基于纳米凹土的改性甲基苯基硅树脂提高甲基苯基硅树脂的耐热性能，解决现有甲基苯基硅树脂的改性方法成本高，且不适合大规模现代化工业生产问题。本专利技术还提供该基于纳米凹土的改性甲基苯基硅树脂的制备方法。技术方案：为了实现上述目的，如本专利技术所述一种基于纳米凹土的改性甲基苯基硅树脂，主要由二甲苯、改性纳米凹土和甲基苯基硅树脂预聚物按质量比为100-110:1:50-60所制成；所述改性纳米凹土由十六烷基三甲基溴化铵浓盐酸溶液与纳米凹土按质量比为12-13：5-6制得；所述甲基苯基硅树脂预聚物由甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、苯基三氯硅烷按质量比10:10:25-28:15-18混合后溶于二甲苯再加入丙酮水溶液制得。其中，所述改性甲基苯基硅树脂中还包括催化剂四甲基氢氧化铵，用量为甲基苯基硅树脂预聚物质量的0.5-0.8％；优选用量为甲基苯基硅树脂预聚物质量的0.5。其中，所述十六烷基三甲基溴化铵浓盐酸溶液由十六烷基三甲基溴化铵与质量分数35-37％浓盐酸溶液按质量比为1：(3-4)混合；优选六烷基三甲基溴化铵与质量分数35％浓盐酸溶液按质量比为1：3混合。作为优选，所述基于纳米凹土的改性甲基苯基硅树脂，主要由二甲苯、改性纳米凹土和甲基苯基硅树脂预聚物按质量比为100:1:50所制成；所述改性纳米凹土由十六烷基三甲基溴化铵浓盐酸溶液与纳米凹土按质量比为12：5制得；所述甲基苯基硅树脂预聚物由甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、苯基三氯硅烷按质量比10:10:25:15混合后溶于二甲苯再加入丙酮水溶液制得。本专利技术所述的基于纳米凹土的改性甲基苯基硅树脂的制备方法，包括如下步骤：(1)室温下将纳米凹土置于蒸馏水中搅拌，得纳米凹土悬浮液，将十六烷基三甲基溴化铵与浓盐酸混合得十六烷基三甲基溴化铵浓盐酸溶液，将十六烷基三甲基溴化铵浓盐酸溶液滴加到纳米凹土悬浮液中，继续搅拌，升温加热，过滤，去离子水反复洗涤，真空干燥，研磨，过筛得改性纳米凹土；(2)将甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、苯基三氯硅烷混合，得氯硅烷混合物；将氯硅烷混合物溶于二甲苯中，制成氯硅烷二甲苯溶液，搅拌下缓慢滴加丙酮水溶液于氯硅烷二甲苯溶液中，进行水解，得硅醇二甲苯溶液，用蒸馏水洗至中性，得到甲基苯基硅树脂预聚物；(3)按比例称取二甲苯、改性纳米凹土、甲基苯基硅树脂预聚物混合，加入催化剂四甲基氢氧化铵，进行缩聚反应，反应结束后真空干燥，得改性甲基苯基硅树脂。其中，步骤(1)所述纳米凹土与蒸馏水质量体积比为1:20-22g/ml。步骤(1)所述升温加热到90-100℃，反应18-20h。其中，步骤(2)所述氯硅烷混合物与二甲苯的质量体积比为1:2-3g/ml。优选氯硅烷混合物与二甲苯的质量体积比为1:2g/ml。步骤(2)所述二甲苯与丙酮水溶液体积比为4:3-3.5，丙酮水溶液中丙酮和水按体积比2:3混合。优选二甲苯与丙酮水溶液体积比为4:3。步骤(2)所述水解的温度为20-25℃，反应3-4h。步骤(2)所述缩聚反应的温度为90-100℃，反应15-16h。本专利技术所有试剂和原料均由市售可得。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：本专利技术为了提高甲基苯基硅树脂的耐热性能，在甲基苯基硅树脂制备过程中加入改性纳米凹土得改性甲基苯基硅树脂复合材料，从而改变甲基苯基硅树脂的结构，提高甲基苯基硅树脂的耐热性能，改性甲基苯基硅树脂具有良好的耐高温特性，可用于制备各种电子线路板及元器件的绝缘保护材料。本专利技术制备方法简单，采用纳米凹土为原料容易获取，成本低，适合大规模生产，改性过程中，剩余的试剂部分可以循环回收套用，不污染环境。并且我国凹土比较丰富，利用凹凸棒土作为原料不仅成本低，而且扩大了凹凸棒土的应用范围。附图说明图1为本专利技术实施例1制备的改性甲基苯基硅树脂的热重分析图；图2为本专利技术实施例2制备的改性甲基苯基硅树脂的热重分析图；图3为本专利技术实施例3制备的改性甲基苯基硅树脂的热重分析图。具体实施方式实施例1(1)室温下将10g纳米凹土置于200ml的蒸馏水中600rpm搅拌30min，得纳米凹土悬浮液，将6g十六烷基三甲基溴化铵与18g质量分数37％浓盐酸混合，得十六烷基三甲基溴化铵浓盐酸溶液，将十六烷基三甲基溴化铵浓盐酸溶液与纳米凹土按质量比为12:5缓慢滴加到纳米凹土悬浮液中，继续搅拌，并升温到100℃，反应18h，过滤，去离子水反复洗涤至无溴离子，50℃下真空干燥至恒重，研磨，过400目筛，得改性纳米凹土；(2)将20g甲基三氯硅烷、20g二甲基二氯硅烷、50g二苯基二氯硅烷、30g苯基三氯硅烷溶于240ml二甲苯溶剂中，制成氯硅烷二甲苯溶液；将72ml丙酮和108ml水混合得丙酮水溶液，搅拌下向氯硅烷二甲苯溶液中缓慢加入丙酮水溶液，缓慢滴加控制水解速度，控制水解反应温度为20℃；进行水解反应4h，得硅醇二甲苯溶液，然后用30℃蒸馏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于纳米凹土的改性甲基苯基硅树脂，其特征在于，主要由二甲苯、改性纳米凹土和甲基苯基硅树脂预聚物按质量比为100‑110:1:50‑60所制成；所述改性纳米凹土由十六烷基三甲基溴化铵浓盐酸溶液与纳米凹土按质量比为12‑13：5‑6制得；所述甲基苯基硅树脂预聚物由甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、苯基三氯硅烷按质量比10:10:25‑28:15‑18混合后溶于二甲苯再加入丙酮水溶液制得。

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米凹土的改性甲基苯基硅树脂，其特征在于，主要由二甲苯、改性纳米凹土和甲基苯基硅树脂预聚物按质量比为100-110:1:50-60所制成；所述改性纳米凹土由十六烷基三甲基溴化铵浓盐酸溶液与纳米凹土按质量比为12-13：5-6制得；所述甲基苯基硅树脂预聚物由甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、苯基三氯硅烷按质量比10:10:25-28:15-18混合后溶于二甲苯再加入丙酮水溶液制得。2.根据权利要求1所述的基于纳米凹土的改性甲基苯基硅树脂，其特征在于，所述改性甲基苯基硅树脂中还包括催化剂四甲基氢氧化铵，用量为甲基苯基硅树脂预聚物质量的0.5-0.8％。3.根据权利要求1所述的基于纳米凹土的改性甲基苯基硅树脂，其特征在于，所述十六烷基三甲基溴化铵浓盐酸溶液由十六烷基三甲基溴化铵与质量分数35-37％浓盐酸溶液按质量比为1：3-4混合。4.一种权利要求1所述的基于纳米凹土的改性甲基苯基硅树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)室温下将纳米凹土置于蒸馏水中搅拌，得纳米凹土悬浮液，将十六烷基三甲基溴化铵与浓盐酸混合得十六烷基三甲基溴化铵浓盐酸溶液，将十六烷基三甲基溴化铵浓盐酸溶液滴加到纳米凹土悬浮液中，继续搅拌，升温加热，过滤，去离子水反复洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：游庆红，尹秀莲，张学娟，万苗苗，管明，刘金平，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32