環氧樹脂20世紀40年代出現以來,日益受到人們的廣泛重視,目前已廣泛應用于塑料、
涂料、機械、國防等許多領域。近年來其應用擴展到結構膠粘劑,及半導體封裝、纖維強化材料、層壓板、銅箔、集成電路等領域。環氧樹脂具有優良的力學性能、電氣性能、粘接性能、耐熱性、耐溶劑性,以及易加工成型、成本低廉等優點。然而由于其三維立體網狀結構、分子鏈間缺少滑動,碳-碳鍵、碳-氧鍵鍵能較小表面能較高,帶有的一些羥基等使其內應力較大,發脆、高溫下易降解、易受水影響。有機硅具有熱穩定性好、耐氧化、耐候,低溫性能好、表面能低、介電強度高等優點,但是其制造成本較高,力學性能、附著力、耐磨性、耐溶劑性較差。有機硅改性環氧樹脂是近年來,發展起來的既能降低環氧樹脂內應力,又能增加環氧樹脂韌性、耐高溫等性能的有效途徑。目前有機硅改性環氧樹脂,方法主要有共混與共聚兩類。共聚是利用有機硅上的活性端基,如羥基、氨基、烷氧基與環氧樹脂中,環氧基、羥基進行反應生成嵌段高聚物,從而解決相容性的問題,并在固化結構中引入穩定和柔性的Si-O鏈,提高環氧樹脂的斷裂韌性;但與環氧基反應引入有機硅鏈段,不但消耗了環氧基使固化網絡交聯度下降,且大分子柔性鏈段的引入,也降低了環氧樹脂的剛性,因此增韌的同時伴隨著耐熱性(Tg)的下降。
(2)含酚羥基的二官能度有機硅
以對苯二酚或間苯二酚為原料合成含酚羥基的二官能度有機硅改性劑合成反應如下:
所得產物為淡紅色液體,黏度800~900mPa•s(25℃),羥基值為0.053。
(3)含環氧基的液態多官能度有機硅
以對苯二酚或間苯二酚與三乙氧基硅烷反應,合成含酚羥基的三官能度有機硅,再進行環氧化反應,可得到含環氧基的液態多官能度有機硅改性劑,3,3’,3”-三羥基苯氧基硅烷三縮水甘油醚的合成反應見式4及式5。
所得產物為淡棕色液體,黏度900~1050mPa•s(25℃),環氧值0.52~0.58mol/100g。