双酚型有机硅树脂微球及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种双酚型有机硅树脂微球及其制备方法和应用，涉及有机硅树脂技术领域，所述双酚型有机硅树脂微球具有核壳结构，核体为有机硅树脂，壳体为双酚型有机硅树脂；本发明专利技术提供的双酚型有机硅树脂微球表面含有双酚基团，能够提高有机硅树脂微球与环氧树脂之间的相容性；烷基基团能够调整分子的柔性，进一步提高有机硅树脂微球与环氧树脂的相容性，进而改善有机硅树脂微球在环氧树脂中的抗沉降性能。沉降性能。沉降性能。

【技术实现步骤摘要】
双酚型有机硅树脂微球及其制备方法和应用

：
[0001]本专利技术涉及有机硅树脂
，具体涉及一种双酚型有机硅树脂微球及其制备方法和应用。

技术介绍
：
[0002]有机硅树脂微球是一种具有硅氧键、硅碳键、碳氢键的半无机半有机微米级球状粒子，具有优良的耐高低温性能、耐候性能、耐磨性能、疏水性能、电绝缘性能、特殊光学性能、化学惰性、生理惰性、无毒无味无害等特性，能够广泛地应用于塑料、橡胶、涂料等高分子材料加工改性领域，提高材料的耐热、耐寒、耐磨、难燃、光扩散等物化性能，同时还可用于油墨改性、化妆品爽滑、生物工程、化工分离等领域。
[0003]有机硅树脂微球具有优良的耐热性和柔韧性，多种性能与环氧树脂非常互补。采用有机硅树脂微球改性环氧树脂，不仅可以向环氧树脂内部引入具有柔韧性的Si
‑
O键，降低固化后产物的内应力，提高固化产物的韧性；Si
‑
O键的高键能还可以提升体系的热稳定性，赋予固化产物更高的耐热性，增加环氧树脂的应用范围。但是，由于有机硅树脂微球整体的弱极性，导致其与环氧树脂混合时，二者相容性差，容易发生相分离的问题。
[0004]为了解决这一问题，本领域技术人员主要通过以下方法：(1)将有机硅树脂微球与环氧树脂进行物理共混改性；(2)在有机硅树脂微球与环氧树脂体系中添加增容剂等。由于有机硅树脂微球与环氧树脂的相容性差，无论是物理混合还是添加增容剂都不能有效提高有机硅树脂微球与环氧树脂的兼容性。

技术实现思路
：
[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的有机硅树脂微球与环氧树脂相容性差的问题，提供双酚型有机硅树脂微球及其制备方法和应用。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的目的之一在于提供一种双酚型有机硅树脂微球，所述双酚型有机硅树脂微球具有核壳结构，核体为有机硅树脂，壳体为双酚型有机硅树脂。
[0007]所述双酚型有机硅树脂微球的D10为3.5
‑
4μm，D50为4.5
‑
5.5μm，D90为7
‑
7.5μm。
[0008]所述双酚型有机硅树脂微球的红外光谱在1600cm
‑1、1500cm
‑1、1440cm
‑1和820cm
‑1位置附近存在特征吸收峰。
[0009]本专利技术的目的之二在于提供一种制备双酚型有机硅树脂微球的方法，所述方法包括：
[0010]1)在缓冲溶液中，将硅烷进行第一聚合反应，得到混合体系；
[0011]2)在所述混合体系中加入式(I)所示的化合物进行第二聚合反应，得到双酚型有机硅树脂微球。
[0012][0013]其中，0≤n≤12；R1选自氢、羟基、环氧基、氨基、羧基和卤素中的一种；R2和R3各自独立地选自氢或C1～C
12
的烷基中的一种；R4、R5和R6各自独立地选自C1～C6的烷基中的一种。
[0014]本专利技术的目的之三在于提供一种根据前述的方法制备得到的双酚型有机硅树脂微球。
[0015]本专利技术的目的之四在于提供一种双酚型有机硅树脂微球在环氧树脂、聚氨酯树脂或天冬聚脲树脂中的应用。
[0016]通过上述技术方案，本专利技术具有以下技术效果：
[0017]1、本专利技术提供的双酚型有机硅树脂微球表面含有双酚基团，能够提高有机硅树脂微球与环氧树脂之间的相容性；烷基基团能够调整分子的柔性，进一步提高有机硅树脂微球与环氧树脂的相容性，进而改善有机硅树脂微球在环氧树脂中的抗沉降性能。
[0018]2、本专利技术通过在硅烷水解聚合后再加入双酚型硅烷进行聚合反应，能够制备得到表面含有双酚基团和烷基基团的有机硅树脂微球，且有效减少了双酚型硅烷的用量，节约成本。
附图说明：
[0019]图1是本专利技术实施例1制备得到的双酚型有机硅树脂微球的SEM图；
[0020]图2是本专利技术实施例1制备得到的双酚型有机硅树脂微球的粒径分布图；
[0021]图3是本专利技术实施例1中预聚微球C1和双酚型有机硅树脂微球A1的红外光谱图；
[0022]图4是本专利技术对比例5制备得到的有机硅树脂的SEM图。
具体实施方式：
[0023]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本专利技术。
[0024]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0025]本专利技术中，D10是指颗粒累积分布为10％的粒径，即小于此粒径的颗粒体积含量占全部颗粒的10％。
[0026]D50是指颗粒累积分布为50％的粒径。
[0027]D90是指颗粒累积分布为90％的粒径；即小于此粒径的颗粒体积含量占全部颗粒的90％。
[0028]C1～C
12
烷基是指包含1
‑
12个碳原子的烷基基团。
[0029]C1～C6烷基以及C1～C3烷基解释同上。
[0030]在没有特殊说明的情况下，本专利技术所述的“份”均为“重量份”。
[0031]如前所述，本专利技术的目的之一在于提供一种双酚型有机硅树脂微球，所述双酚型有机硅树脂微球具有核壳结构，所述核壳结构的核体为有机硅树脂，壳体为双酚型有机硅树脂。
[0032]根据本专利技术，优选条件下，所述双酚型有机硅树脂微球的D10为3.5
‑
4μm，D50为4.5
‑
5.5μm，D90为7
‑
7.5μm。
[0033]所述双酚型有机硅树脂微球的红外光谱在1600cm
‑1、1500cm
‑1、1440cm
‑1和820cm
‑1位置附近存在吸收峰。其中，1600cm
‑1、1500cm
‑1和1440cm
‑1位置附近存在吸收峰为双酚A苯环的骨架振动峰，说明所述有机硅树脂微球上存在双酚A基团，820cm
‑1位置附近的吸收峰为苯环上对位取代的吸收峰，说明双酚A基团中苯环上对位被取代。
[0034]微球的(D90
‑
D10)/D50值能够说明微球的粒径分布情况，(D90
‑
D10)/D50值越小，说明微球的整体粒径分布窄，即粒径均匀度高。根据本专利技术，优选条件下，所述双酚型有机硅树脂微球的(D90
‑
D10)/D50值为0.6
‑
1；优选为0.6
‑
0.7。
[0035]进一步地，本专利技术提供的聚醚型有机硅树脂微球的比表面积为0.8
‑
1.5m2/g，粒径一致性为0.15
‑
0.18。粒径一致性由Malv本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双酚型有机硅树脂微球，其特征在于：所述双酚型有机硅树脂微球具有核壳结构，核体为有机硅树脂，壳体为双酚型有机硅树脂。2.根据权利要求1所述的双酚型有机硅树脂微球，其特征在于：所述双酚型有机硅树脂微球的D10为3.5
‑
4μm，D50为4.5
‑
5.5μm，D90为7
‑
7.5μm；优选地，所述双酚型有机硅树脂微球的(D90
‑
D10)/D50值为0.6
‑
1；优选为0.6
‑
0.7；优选地，所述聚醚型有机硅树脂微球的比表面积为0.8
‑
1.5m2/g；优选地，所述双酚型有机硅树脂微球的红外光谱在1600cm
‑1、1500cm
‑1、1440cm
‑1和820cm
‑1位置附近存在特征吸收峰。3.一种制备双酚型有机硅树脂微球的方法，其特征在于，所述方法包括：1)在缓冲溶液中，将硅烷进行第一聚合反应，得到混合体系；2)在所述混合体系中加入式(I)所示的双酚型硅烷进行第二聚合反应，得到双酚型有机硅树脂微球；其中，0≤n≤12；R1选自羟基、环氧基、氨基、羧基、卤素、酰胺基团、异氰酸酯基和酯基中的一种；R2和R3各自独立地选自氢或C1～C
12
烷基中的一种；R4、R5和R6各自独立地选自C1～C6烷基中的一种。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述硅烷的分子式如式(IV)所示：其中，R7、R8和R9各自独立地选自C1～C6烷基中的一种；优选地，R7、R8和R9各自独立地选自C1～C3烷基中的一种；R
10
选自取代或未取代的苯基、C1～C6烷基、C1～C6卤代烷基、C1～C6巯代烷基、C1～C6烷氧基和C1～C6烯基中的一种；优选地，R
10
选自苯基、C1～C3烷基、C1～C3卤代烷基、C1～C3巯代烷基、C1～C3烷氧基和C1～C3烯基中的一种。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述第一聚合反应的条件包括：温度为0
‑
90℃，时间为3
‑
10h；优选地，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，胡金刚，蒋学鑫，王韶晖，
申请(专利权)人：安徽壹石通材料科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：