当前位置: 首页 > 专利查询>苏州大学专利>正文

一种室温树脂传递模塑用透明有机硅树脂及其制备方法技术

技术编号:8677207 阅读:200 留言:0更新日期:2013-05-08 20:38
本发明专利技术涉及一种室温树脂传递模塑用透明有机硅树脂及其制备方法。将聚甲基苯基乙烯基硅氧烷、含硅氢键和硅甲基的超支化聚硅氧烷及铂催化剂反应后得到。聚甲基苯基乙烯基硅氧烷的Si-CH=CH2含量为2.02~2.48×10-3mol/g;含硅氢键和硅甲基的超支化聚硅氧烷的Si-CH3含量为2.97~4.08×10-3mol/g,Si-H含量为2.45~3.25×10-3mol/g。本发明专利技术提供的有机硅树脂,在室温下的粘度为200~400mPa.s,并有大于4个月的适用期,将其用于室温树脂传递模塑成型工艺,得到的固化物具有优异的透光性、介电性能和热性能;本发明专利技术所采用的制备方法操作简单,绿色环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机硅树脂及其制备方法,具体涉及ー种室温树脂传递模塑用透明有机硅树脂及其制备方法
技术介绍
树脂传递模塑(Resin Transfer Moulding,简称RTM)是20世纪90年代迅速发展起来的一种树脂基复合材料的加工技术,其将液态低粘度、不含溶剂的热固性树脂注入闭合模具中,树脂在其中流动,浸溃已合理铺放好或预成型的增强材料,并在一定温度下固化成型。该项技术可不用预浸料、热压罐,有效地降低了设备成本和成型成本。RTM成型エ艺对树脂的エ艺性提出了严格要求,即在模塑温度下树脂的粘度为200 500 mPa.S,树脂的存贮期至少大于4h。除了エ艺性的要求外,树脂的物理机械性能应该能满足应用的要求。有机硅树脂的介电性 能优异,在较大的温度、湿度及频率范围内保持稳定,还具有优良的耐氧化、耐化学品、电绝缘、耐辐射、耐气候、憎水、阻燃、防腐等特性。因此,硅树脂作为纤维增强复合材料的基体能赋予复合材料优异的性能。但是,目前RTMエ艺用有机硅树脂鲜见报道。在本专利技术做出之前,中国专利技术专利(CN 101519531A)公开了ー种白色可热固化硅氧烷组合物,其在120°C 190°C高温下能进行传递模塑;中国专利技术专利(CN 101395212A)公开了ー种用于RTMエ艺的可硅氢加成的有机硅树脂组合物,其有优异的热性能和紫外辐射性能,但是其在室温下为粉化形式的固体,150°C下熔体粘度大于或等于5000 mPa.s,因此需要注射温度应高于150°C。而高注射温度对设备提出了较为苛刻的要求。需要指出,树脂传递模塑エ艺要求树脂具有优良的存储稳定性。对于双组分或多组分有机硅树脂体系而言,存储稳定性不仅指粘度大小的稳定性,而且指优良的相容性及其稳定性。对现有产品的全球化销售战略和大批量的生产观规模下,对RTM用树脂的存贮期的要求越来越高,存贮期超过3个月是人们追求的目标。但是,具有良好存储稳定性的有机硅树脂未见报道。因此,研发注射温度为室温且有良好相客性的RTM用透明有机硅树脂及其制备方法具有重要意义。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的不足,本专利技术的目的在于提供ー种具有低的粘度、树脂组成间具有良好的相容性,且存贮期长,得到的固化物具有优异的介电性能和热稳定性的室温树脂传递模塑用透明有机硅树脂及其制备方法。实现本专利技术目的所采用的技术方案是:提供ー种室温树脂传递模塑用透明有机硅树脂的制备方法,包括如下步骤: 1、按重量计,在氮气氛围下,将100份甲基三甲氧基硅烷、40 80份ニ苯基ニ甲氧基硅烷和80 100份こ烯基三甲氧基硅烷混合均匀后,按10 30滴/min的速度滴加到390 520份こ醇和40 60份去离子水混合的溶剂中,用盐酸调节pH为2 4,并控制在30 50°C温度下反应2 3小时;再加入120 140份的六甲基二娃氧烧和10 30份去离子水在30 50°C下反应I 2小时,升温至70 80°C下反应6 8小时;冷却,静置分层,得到下层油状物,真空干燥,得到聚甲基苯基乙烯基硅氧烷; 2、按重量计,在氮气气氛下,将100份苯基三甲氧基硅烷、130 170份甲基三甲氧基硅烷和90 130份三甲氧基硅烷混合均匀后,按10 30滴/min的速度滴加到252 404份甲醇和15 35份去离子水混合的溶剂中,用盐酸调节pH为2 4,在0 30°C水解2 3小时,得到甲溶液; 将200 250份的六甲基二硅氧烷按10 30滴/min的速度滴加到151 303份乙醇和20 30份去离子水的混合溶液中,用盐酸调节pH为2 4,在40 50 °C下反应2 3小时,得到乙溶液; 将乙溶液缓慢滴加到甲溶液中,在60 80°C下反应6 8小时;冷却,静置分层,得到下层油状物,真空干燥,得到含硅氢键和硅甲基的超支化聚硅氧烷; 3、按重量计,将100份步骤I得到聚甲基苯基乙烯基硅氧烷、69 92份步骤2得到的含硅氢键和硅甲基的超支化聚硅氧烷及0.01 0.05份的钼催化剂在20 30°C条件下混合均匀,即得到一种室温树脂传递模塑用透明有机硅树脂。所述的聚甲基苯基乙烯基硅氧烷,其分子量为4730 5324,S1-CH=CH2的含量为2.02 2.48Xl(T3mol/g,20 °〇下粘度为2017 2260 mPa.S。所述的含硅氢键和硅甲基的超支化聚硅氧烷,其分子量为3145 4135,支化度为0.85 0.91,S1-CH3的含量为2.97 4.08X 1(T3 mol/g, S1-H 的含量为 2.45 3.25X 1(T3 mol/g,粘度为 105 125 mPa.S。本专利技术技术方案还包括一种按上述制备方法得到的室温树脂传递模塑用透明有机硅树脂。与现有技术相比,本专利技术取得的有益效果是: 1、本专利技术以具有低粘度的超支化聚硅氧烷为基本组成之一,制得的有机硅树脂具有低的粘度,满足树脂传递模塑工艺对树脂低粘度的要求。2、根据聚甲基苯基乙烯基硅氧烷的分子结构特点,采用苯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷和三甲氧基硅烷三种单体联合可控水解缩合,设计合成的超支化聚硅氧烷结构中含有大量的甲基,确保了树脂组成间具有良好的相容性,且存贮期大于4个月。3、由于树脂的两个组分均以S1-O-Si为主链,且两组分所含支链均为芳香基团和短支链基团,因此固化物具有优异的介电性能和热稳定性。4、本专利技术提供的制备方法工艺简单易行,原材料来源广泛,适用于规模化生产。附图说明图1本专利技术实施例1制备的聚甲基苯基乙烯基硅氧烷的红外光谱 图2本专利技术实施例1制备的聚甲基苯基乙烯基硅氧烷的核磁共振氢谱; 图3本专利技术实施例1制备的聚甲基苯基乙烯基硅氧烷的核磁共振硅谱; 图4本专利技术实施例1制备的含硅氢键和硅甲基的超支化聚硅氧烷的红外光谱 图5本专利技术实施例1制备的含硅氢键和硅甲基的超支化聚硅氧烷的核磁共振氢谱; 图6本实施例1制备的含硅氢键和硅甲基的超支化聚硅氧烷的核磁共振硅谱。图7本实施例1制备的有机硅树脂的数码照片;图8本实施例1制备的有机硅树脂在20 30°C下存放四个月后的数码照片; 图9本实施例1制备的有机硅树脂固化物的紫外可见光透过率; 图10本实施例1制备的有机硅树脂固化物的介电常数-频率曲线; 图11本实施例1制备的有机硅树脂固化物的介电损耗-频率曲线; 图12本实施例1制备的有机硅树脂固化物的热失重曲线。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进ー步描述。实施例1 1、聚甲基苯基こ稀基娃氧烧的合成 在氣气氛围下,将12.30 g甲基ニ甲氧基娃烧、10.98 g _■苯基_■甲氧基娃烧和43.90gこ烯基三甲氧基硅烷混合均匀后,按20滴/min的速度滴加到60 mLこ醇和15.90 g去离子水混合的溶剂中,用盐酸调节pH为3,并控制在40°C温度下反应3小吋。再加入30.00g的六甲基ニ娃氧烧和3.33 g去离子水在40°C下反应1.5小时,升温至70°C下反应6小吋。冷却,静置分层,得到下层油状物,真空干燥,即为聚甲基苯基こ烯基硅氧烷,其分子量为4930,采用碘量法测得S1-CH=CH2的含量为2.34X 10_3 mol/g,20°C下粘度为2017 mPa.S。其红外光谱图、核磁共振氢谱和核磁共振硅谱分别见附本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种室温树脂传递模塑用透明有机硅树脂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:(1)按重量计,在氮气氛围下,将100份甲基三甲氧基硅烷、40~80份二苯基二甲氧基硅烷和80~100份乙烯基三甲氧基硅烷混合均匀后,按10~30滴/min的速度滴加到390~520份乙醇和40~60份去离子水混合的溶剂中,用盐酸调节pH为2~4,并控制在30~50℃温度下反应2~3小时;再加入120~140份的六甲基二硅氧烷和10~30份去离子水在30~50℃下反应1~2小时,升温至70~80℃下反应6~8小时;冷却,静置分层,得到下层油状物,真空干燥,得到聚甲基苯基乙烯基硅氧烷;???(2)按重量计,在氮气气氛下,将100份苯基三甲氧基硅烷、130~170份甲基三甲氧基硅烷和90~130份三甲氧基硅烷混合均匀后,按10~30滴/min的速度滴加到252~404份甲醇和15~35份去离子水混合的溶剂中,用盐酸调节pH为2~4,在0~30℃水解2~3小时,得到甲溶液;将200~250份的六甲基二硅氧烷按10~30滴/min的速度滴加到151~303份乙醇和20~30份去离子水的混合溶液中,用盐酸调节pH为2~4,在40~50?℃下反应2~3小时,得到乙溶液;将乙溶液缓慢滴加到甲溶液中,在60~80℃下反应6~8小时;冷却,静置分层,得到下层油状物,真空干燥,得到含硅氢键和硅甲基的超支化聚硅氧烷;(3)按重量计,将100份步骤(1)得到聚甲基苯基乙烯基硅氧烷、69~92份步骤(2)得到的含硅氢键和硅甲基的超支化聚硅氧烷和0.01~0.05份的铂催化剂在20~30℃条件下混合均匀,即得到一种室温树脂传递模塑用透明有机硅树脂。...

【技术特征摘要】
1.一种室温树脂传递模塑用透明有机硅树脂的制备方法,其特征在于包括如下步骤: (1)按重量计,在氮气氛围下,将100份甲基三甲氧基硅烷、40 80份二苯基二甲氧基硅烷和80 100份乙烯基三甲氧基硅烷混合均匀后,按10 30滴/min的速度滴加到390 520份乙醇和40 60份去离子水混合的溶剂中,用盐酸调节pH为2 4,并控制在30 50°C温度下反应2 3小时;再加入120 140份的六甲基二硅氧烷和10 30份去离子水在30 50°C下反应I 2小时,升温至70 80°C下反应6 8小时;冷却,静置分层,得到下层油状物,真空干燥,得到聚甲基苯基乙烯基硅氧烷; (2)按重量计,在氮气气氛下,将100份苯基三甲氧基硅烷、130 170份甲基三甲氧基硅烷和90 130份三甲氧基硅烷混合均匀后,按10 30滴/min的速度滴加到252 404份甲醇和15 35份去离子水混合的溶剂中,用盐酸调节pH为2 4,在0 30°C水解2 3小时,得到甲溶液; 将200 250份的六甲基二硅氧烷按10 30滴/min的速度滴加到151 303份乙醇和20 30份去离子水的混合溶液中,用盐酸调节pH为2 4,在40 50 °C下反应2 3小时,得到乙溶液; 将...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁国正朱美云顾嫒娟袁莉
申请(专利权)人:苏州大学顾嫒娟
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1