一种双酚S杂化硅树脂及其合成方法技术

本发明专利技术公开了一种双酚S杂化硅树脂及其合成方法，属于新型树脂材料技术领域。具体方案如下：一种双酚S杂化硅树脂的合成方法，包括以下步骤：步骤一、将硅烷单体50‑100份、双酚S 0.5‑25份和溶剂10‑200份，搅拌至双酚S完全溶解得到混合溶液A；步骤二、将蒸馏水10‑40份和催化剂0.05‑10份混合得到混合溶液B；步骤三、将混合溶液B向混合溶液A中滴加，然后升温至65‑70℃反应2‑8h得到混合溶液C；步骤四、将所述混合溶液C在120‑150℃减压蒸馏去除溶剂，得到双酚S杂化硅树脂。所述双酚S杂化硅树脂，方便运输和存储，易于加工；通过改变双酚S的含量调节树脂的耐热性能，具有很大的应用前景。

A bisphenol s hybrid silicone resin and its synthesis method

【技术实现步骤摘要】
一种双酚S杂化硅树脂及其合成方法
本专利技术属于新型树脂材料
，尤其涉及一种双酚S杂化耐高温硅树脂及其合成方法。
技术介绍
硅树脂是一种典型的有机-无机杂化聚合物，其由无机部分Si-O-Si结构和有机部分Si-C结构组成，其Si-O-Si无机结构中硅氧键键能高达460kJ/mol，因此硅树脂具有很好的耐高温性能；其Si-C有机结构使硅树脂具有易加工成型等特点，广泛应用于航空航天、机械制造、电子器件封装和化工等行业。在航空航天领域硅树脂以其耐高低温，耐候性、耐老化、电气绝缘、耐腐蚀、耐臭氧和难燃等性能比其他热固性树脂表现出更大的优势，不仅是航空航天应用最广泛的高分子材料之一，也是未来航空航天发展最具潜力的高分子材料之一。硅树脂耐高温性能的提高，不仅促进航天航天技术的进步，也将极大的提高机械制造、电子器件封装和化工等行业的竞争力，对提高我国科技竞争力具有巨大促进作用，因此硅树脂耐热性能提高就显得非常重要。现有技术对硅树脂耐热性的提高主要依靠添加三氧化二铁、氧化铈、氧化铝、石墨粉，铜粉、铝粉和云母粉等耐热填料来实现，如授权公告号为CN106047159B的专利公开了一种基于有机硅树脂的耐高温材料，通过添加无机耐热填料和导电性优异的镍粉、银粉、锌粉和铜粉等金属粉末来提高硅树脂的耐高温性能，这些金属填料虽然能提高硅树脂的耐热性能，但是这些金属填料的加入同时也改变了电气绝缘性能，使硅树脂的导电性增加，不利于使用在对绝缘性要求高的环境下，因此在提高硅树脂耐热性能的同时使硅树脂仍然保持优异的耐候性、耐老化、电气绝缘、耐腐蚀、耐臭氧和难燃等性能非常重要。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是为了弥补现有技术的不足，进一步提高硅树脂的耐热性能，提供了一种双酚S杂化硅树脂。本专利技术的第二个目的是提供一种双酚S杂化硅树脂的合成方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种双酚S杂化硅树脂，具有如下结构式：其中，R为H、甲基、苯基、乙烯基、乙基、丙基、丙烯基中的一种或多种；0＜n≤50，0＜m≤50。所述硅树脂包括缩合型硅树脂、乙烯基硅树脂、含氢硅树脂、甲基硅树脂和苯基硅树脂等；所制备硅树脂状态为固体、低粘度流动体或高粘度流动体。一种双酚S杂化硅树脂的合成方法，包括以下步骤：步骤一、将硅烷单体50-100份、双酚S0.5-25份和溶剂10-200份，搅拌至双酚S完全溶解得到混合溶液A；步骤二、将蒸馏水10-40份和催化剂0.05-10份混合均匀得到混合溶液B；步骤三、0-40℃下将混合溶液B向混合溶液A中滴加，并以200-1000转/分钟的速度搅拌，滴加完毕后升温至65-70℃，并反应2-8h得到混合溶液C；步骤四、将所述混合溶液C在120-150℃下减压蒸馏去除溶剂，得到双酚S杂化硅树脂。进一步的，步骤一中，所述硅烷单体为正硅酸四乙酯、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷硅烷、二甲基二乙氧基甲烷硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、四甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷和甲基三氯硅烷中的一种或者多种的组合。进一步的，步骤一中，所述溶剂为甲醇、正丙醇、乙醇、丁醇、异丙醇、四氢呋喃和丙酮有机溶剂中的一种或者多种的组合。进一步的，步骤二中，所述催化剂为盐酸、冰醋酸、硫酸、硝酸和磺酸一种或多种的组合。本专利技术相比于现有技术具有如下优点：1.本专利技术所制备的双酚S杂化硅树脂不仅进一步提高了硅树脂的耐热性能，而且使硅树脂仍具有非常优异的耐候性、耐老化、电气绝缘、耐腐蚀、耐臭氧和难燃等性能；2.双酚S杂化硅树脂在常温下为固体，非常有利于运输和存储，加热融化成具有优异流动性液体，易加工；3.双酚S杂化硅树脂制备采用无毒或低毒试剂为溶剂，比传统硅树脂采用苯类有毒有机物作为溶剂更环保；4.通过调节双酚S含量可调节所述双酚S杂化硅树脂的耐热性能，双酚S含量小于7％时，双酚S杂化硅树脂耐热性随双酚S含量升高而升高。5.本专利技术采用原位聚合的方法合成双酚S杂化硅树脂，该方法简单、高效、安全、经济。附图说明图1为双酚S杂化硅树脂的结构式；图2为双酚S杂化硅树脂失重分析测试图；图3为不同双酚S含量的双酚S杂化硅树脂失重分析测试图。具体实施方式下面通过附图1-3结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。实施例1：向250ml洁净的三口烧瓶中加入甲基三乙氧基硅烷53.49g、苯基三甲氧基硅烷19.83g、二甲基二乙氧基硅烷6.01g、二苯基二甲氧基硅烷12.2g、正硅酸四乙酯5.21g、双酚S6.26g和25g乙醇混合，搅拌至双酚S完全溶解得到混合溶液A，1mol/L1.52g盐酸用25.8g蒸馏水稀释并混合均匀得到混合溶液B，0℃下将混合溶液B缓慢滴加到上述混合溶液A中，并以800转/分钟的速度搅拌，滴加完毕后将反应体系加热至70℃搅拌反应6h得到混合溶液C，反应完成后停止搅拌，然后向三口烧瓶中加入100g蒸馏水并静止4h以上，得到上下两层透明液体，取下层透明液体混合溶液C于135℃减压蒸馏去除溶剂，冷却后得到固体双酚S杂化硅树脂。实施例2：向500ml洁净三口烧瓶中加入甲基三乙氧基硅烷89.15g、乙烯基三乙氧基硅烷8.5g、苯基三甲氧基硅烷99.15g、二甲基二乙氧基硅烷6.01g、六甲基二硅氧烷4.05g、二苯基二甲氧基硅烷16.32g、正硅酸四乙酯6.19g、双酚S8.34g和40g乙醇混合，搅拌至双酚S完全溶解得到混合溶液A，1mol/L2.87g盐酸用36.3g蒸馏水稀释并混合均匀得到混合溶液B，25℃下将混合溶液B缓慢滴加到上述混合溶液A中，并以500转/分钟的速度搅拌，滴加完毕后将反应体系加热至70℃搅拌反应6h得到混合溶液C，反应完成后停止搅拌，然后向三口烧瓶中加入100g蒸馏水并静止4h以上，得到上下两层透明液体，取下层透明液体混合溶液C于150℃减压蒸馏去除溶剂并反应1h，冷却后得到固体双酚S杂化硅树脂。实施例3：向250ml洁净三口烧瓶中加入甲基三乙氧基硅烷67.25g、苯基三甲氧基硅烷16.89g、二甲基二乙氧基硅烷9.31g，四甲基二硅氧烷12.35g、二苯基二甲氧基硅烷6.1g、正硅酸四乙酯10.42g、双酚S12.52g和25g乙醇混合，搅拌至双酚S完全溶解得到混合溶液A，1mol/L1.65g盐酸用26.8g蒸馏水稀释混合均匀得到混合溶液B，40℃下将混合溶液B缓慢滴加到上述混合溶液A中，并以1000转/分钟的速度搅拌，滴加完毕后将反应体系加热至70℃搅拌反应6h得到混合溶液C，反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双酚S杂化硅树脂，其特征在于，所述双酚S杂化硅树脂具有如下结构式：/n

【技术特征摘要】
1.一种双酚S杂化硅树脂，其特征在于，所述双酚S杂化硅树脂具有如下结构式：



其中，R为H、甲基、苯基、乙烯基、乙基、丙基、丙烯基中的一种或多种；
0＜n≤50，0＜m≤50。


2.一种权利要求1所述的双酚S杂化硅树脂的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将硅烷单体50-100份、双酚S0.5-25份和溶剂10-200份，搅拌至双酚S完全溶解得到混合溶液A；
步骤二、将蒸馏水10-40份和催化剂0.05-10份混合均匀得到混合溶液B；
步骤三、将混合溶液B滴加入混合溶液A中，搅拌均匀，滴加完毕后升温至65-70℃，并反应2-8h得到混合溶液C；
步骤四、将所述混合溶液C在120-150℃下减压蒸馏去除溶剂，得到双酚S杂化硅树脂。


3.根据权利要求2所述的一种双酚S杂化硅树脂的合成方法，其特征在于：步骤一中，所述硅烷单体为正硅酸四乙酯、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽，吴谦，黄玉东，姜警，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23