一种含动态共价Si-O-Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法技术

本发明专利技术公开一种含动态共价Si

【技术实现步骤摘要】
一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法


[0001]本专利技术公开一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法，涉及有机合成及再加工
，具体地说是一种硅树脂实现可再加工的合成思路以及提供一种加工再成型方法。

技术介绍

[0002]硅树脂是一种高度交联的热固性聚合物，兼备有机材料和无机材料的双重特性。具有独特的理学性能。被广泛应用于涂料、胶黏剂、脱模剂、耐高温材料、复合材料基体树脂等领域。但是由于硅树脂三维交联网络，不可再加工成型。固化完全的的硅树脂一旦受到外部力或内部应力的作用，容易造成微观裂纹或复合材料的脱粘，微观裂纹会进一步发展为宏观破坏，从而严重影响硅树脂在各个领域的使用。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术的问题，提供一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法，本专利技术所制备的含动态共价Si
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O
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Ph键硅树脂具有可再加工的性能，改变了硅树脂不可再加工的现状。使硅树脂这种优良的热固性材料有良性的发展和更好的使用。
[0004]本专利技术提出的具体方案是：
[0005]一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法，其特征是苯并噁嗪官能化硅氧烷单体与硅氧烷单体或卤硅烷单体在碱催化下进行水解缩聚反应，获得含苯并噁嗪侧基的硅树脂齐聚物，所述含苯并噁嗪侧基的硅树脂齐聚物经热固化获得含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂，将固化好的含动态共价Si
‑
O
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Ph键再加工硅树脂进行研磨、热压再成型，
[0006]所述苯并噁嗪官能化硅氧烷单体结构如式I或II或III所示：
[0007][0008][0009]R1、R4、R5为不影响水解缩聚反应的非反应基团；R2至少有两个参与水解缩聚反应的反应基团，所述R2的反应基团具体如：R2＝OCH3，OCH2CH3；
[0010]所述硅氧烷或卤硅烷的结构如式IV所示：
[0011][0012]R3至少有两个参与水解缩聚反应的反应基团，所述R3的反应基团具体如：R3＝OCH3、OCH2CH3、OCH2CH2CH3、F、Cl、Br或I，
[0013]所述含动态共价Si
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O
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Ph键再加工硅树脂的结构如式V或VI或VII所示：
[0014][0015][0016]R7＝或非反应性基团，
[0017]所述式V或VI或VII中若存在的R1、R4、R5为非反应基团。
[0018]所述含苯并噁嗪侧基的硅树脂齐聚物的结构可参考如式VIII或IX或X所示：
[0019][0020][0021]R6＝或OH或其他非反应性基团。
[0022]优选地，所述一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法中，利用碱催化水解缩聚反应，所述碱为四甲基氢氧化铵、叔丁醇钾、甲醇钠、乙醇钾、氢氧化钠或氢氧化钾。
[0023]优选地，所述一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法中，配制1wt％
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5wt％的碱的水溶液，且碱的水溶液用量为R2和R3中反应基团物质的量总和的1
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5倍。
[0024]优选地，所述一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法中，针对苯并噁嗪官能化硅氧烷单体与硅氧烷单体或卤硅烷单体在碱催化下进行水解缩聚反应后得到的含苯并噁嗪侧基的硅树脂齐聚物，将含苯并噁嗪侧基的硅树脂齐聚物溶液进行旋蒸、水洗、干燥、过滤、旋蒸，获得纯化的含苯并噁嗪侧基的硅树脂齐聚物。
[0025]优选地，所述一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法中，水解缩聚反应中加入溶剂用于溶解反应物和产物，所述溶剂为异丙醇或THF中的一种或两种混合。
[0026]优选地，所述一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法中，含苯并噁嗪侧基的硅树脂齐聚物水洗时使用萃取剂溶解硅树脂齐聚物，萃取剂为甲苯或乙酸乙酯或甲苯、乙酸乙酯两种萃取剂混合。
[0027]优选地，所述一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法中，制备含有苯并噁嗪侧基的硅树脂齐聚物过程中，反应温度为25℃
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65℃，反应的时间为10
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40h。
[0028]优选地，所述一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂的制备方法中，含苯并噁嗪侧基的硅树脂齐聚物进行两段热固化，第一段热固化的固化温度为120
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200℃，固化时
间为300
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800min；第二段热固化的固化温度为260
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350℃，固化时间为200
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650min。
[0029]优选地，所述一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法中，利用酚类化合物、甲醛、氨基硅氧烷通过曼尼希反应获得苯并噁嗪官能化硅氧烷单体。制备苯并噁嗪官能化硅氧烷单体的过程中，反应的温度为65℃
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120℃，反应的时间为4
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24h。
[0030]优选地，所述一种含动态共价Si
‑
O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法中，合成苯并噁嗪官能化硅氧烷单体的过程中，将曼尼希反应生成的苯并噁嗪官能化硅氧烷单体溶液进行干燥、过滤、旋蒸，再将所述粗产物利用柱层析分离法进行提纯，获得苯并噁嗪官能化硅氧烷单体。
[0031]优选地，所述一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法中所述酚类化合物为苯酚、对甲酚、间甲酚、卤代苯酚、叔丁基苯酚、双酚A、双酚S、双酚F、4,4
′‑
二羟基二苯醚、4,4
′‑
二羟基二苯甲酮或4
‑
羟基苯基
‑4′‑
羟基苯甲酸酯。
[0032]优选地，所述一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法中，所述甲醛的物质的量是酚类化合物或氨基硅氧烷物质的量的2
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3倍。
[0033]优选地，所述一种含动态共价Si
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法，其特征是苯并噁嗪官能化硅氧烷单体与硅氧烷单体或卤硅烷单体在碱催化下进行水解缩聚反应，获得含苯并噁嗪侧基的硅树脂齐聚物，所述含苯并噁嗪侧基的硅树脂齐聚物经热固化获得含动态共价Si
‑
O
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Ph键的可再加工硅树脂，将固化好的含动态共价Si
‑
O
‑
Ph键再加工硅树脂进行研磨、热压再成型，所述苯并噁嗪官能化硅氧烷单体结构如式I或II或III所示：R1、R4、R5为不影响水解缩聚反应的非反应基团；R2至少有两个参与水解缩聚反应的反应基团，所述R2的反应基团具体如：R2＝OCH3，OCH2CH3；
所述硅氧烷或卤硅烷的结构如式IV所示：R3至少有两个参与水解缩聚反应的反应基团，所述R3的反应基团具体如：R3＝OCH3、OCH2CH3、OCH2CH2CH3、F、Cl、Br或I，所述含动态共价Si
‑
O
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Ph键再加工硅树脂的结构如式V或VI或VII所示：
或非反应性基团，所述式V或VI或VII中若存在的R1、R4、R5为非反应基团。2.根据权利要求1所述的一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法，其特征是利用碱催化水解缩聚反应，所述碱为四甲基氢氧化铵、叔丁醇钾、甲醇钠、乙醇钾、氢氧化钠或氢氧化钾。3.根据权利要求1或2所述的一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法，其特征是配制1wt％
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5wt％的碱的水溶液，且碱的水溶液用量为R2和R3中反应基团物质的量总和的1
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5倍。4.根据权利要求1所述的一种含动态共价Si
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O
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Ph键的可再加工硅树脂合成及再成型方法，其特征是水解缩聚反应中加入溶剂用于溶解反应物和产物，所述溶剂为异丙醇或THF中的一种或两种混合，针对水解缩聚反应获得的含苯并噁嗪侧基的硅树脂齐聚物进行旋蒸、水洗、干燥、过滤、旋蒸、柱层析提纯获得纯化的含苯并噁嗪侧基的硅树脂齐聚物，水洗时使用萃取剂溶解含苯并噁嗪侧基的硅树脂齐聚物，萃取剂为甲苯和/或...

【专利技术属性】
技术研发人员：高生，王彬，杨志洲，刘世强，臧浩翔，刘嘉浩，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：