[发明专利]一种无溶剂加成型液态硅树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅树脂及其制备方法，尤其是涉及一种用于玻纤套管、硅胶管、玻璃纤维布等材料表面涂层的无溶剂加成型液态硅树脂及其制备方法。

背景技术

在聚硅氧烷分子中，有机取代基(R)与硅原子(Si)的比值，是决定产品形式的重要参数。当R/Si＜2时，产品为有机硅树脂；R/Si≈2时，为高粘滞塑性态的生胶，即硅橡胶；当R/Si＞2时，为低分子量的油状物，称硅油。硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷，通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各种混合物，在有机溶剂如甲苯存在下，在较低温度下加水分解，得到酸性水解物。水解的初始产物是环状的、线型的和交联聚合物的混合物，通常还含有相当多的羟基。水解物经水洗除去酸，中性的初缩聚体于空气中热氧化或在催化剂存在下进一步缩聚，最后形成高度交联的立体网络结构。水解过程中的加料速度、反应温度、搅拌强度等，对树脂性能都有影响。

硅树脂分子侧基主要是甲基，引入苯基可以提高热弹性及黏接性，改善与有机聚合物及颜料的兼容性，引入乙基、丙基或长链烷基可以提高对有机物的亲和性，并改善憎水性；引入乙烯基及氢基，可以使用铂催化加成反应及过氧化物引发交联反应；引入碳官能机则可以与更多有机化合物反应，改善对基材的黏接性。

硅树脂是一种热固性的塑料，它最突出的性能之一是优异的热氧化稳定性。250℃加热24小时后，硅树脂失重仅为2～8％。硅树脂另一突出的性能是优异的电绝缘性能，它在宽的温度和频率范围内均能保持其良好的绝缘性能。硅树脂按其主要用途和交联方式大致可分为有机硅绝缘漆、有机硅涂料、有机硅塑料和有机硅粘合剂等几大类。硅树脂有优良的耐高温性能和突出的介电性。它有优良的耐电晕、耐电弧性，介质损耗角正切值低，这些是其他合成树脂所不及的。有机硅树脂可制作耐180℃的电动机绝缘材料，如玻璃漆布、玻璃布层压板、云母带、浸渍漆、磁漆等。后两者添加铝粉后可配成长期使用耐500℃、瞬时使用耐1000℃的高温涂料，用于涂装喷气发动机尾喷管、金属烟囱等。以玻璃纤维或石棉补强制成的模塑料，可用作制造耐强电流、高电压的耐电弧开关的材料。以甲基三烷氧基硅烷制得的有机硅树脂(俗称有机硅玻璃树脂)，可用以处理纸、塑料、金属表面，使其有良好的亮度和耐磨性。有机硅树脂经改性(如用醇酸树脂等)后可用作耐候性良好的室外用涂料。

由于硅树脂生产原料、工艺不同，致使硅树脂种类繁杂。如中国专利98101493.3就公开的一种透明液态硅树脂的制造方法及其产品，选用含不饱和烃基的有机环氧烷、聚二有机基硅氧烷和二苯基硅二醇为原料，其克分子比为1∶1-5∶5-1，加入阴离子催化剂为原料总重量的0.005-0.04％，在温度为140-180℃的条件下进行减压缩聚反应1-3小时，生成透明液态无溶剂硅树脂。如中国专利200710027914.7公开了一种有机硅树脂组合物。由：甲基乙烯基硅橡胶生胶、甲基乙烯基聚硅氧烷、甲基乙烯基有机硅树脂、交联剂、催化剂和抑制剂混合而成，且其质量比例为：甲基乙烯基硅橡胶生胶100份、甲基乙烯基聚硅氧烷50～400份、甲基乙烯基有机硅树脂50～400份、交联剂5-50份、催化剂0.1～2份、抑制剂0.05～2份；制作工艺和流程是，先将甲基乙烯基硅橡胶生胶、甲基乙烯基聚硅氧烷、甲基乙烯基有机硅树脂、交联剂和抑制剂按比例添加混合搅拌均匀，然后加入催化剂并搅拌均匀即可。如中国专利200910305628.1又公开了一种纳米级可固化硅树脂印模材料，由基础糊剂和催化剂糊剂两部分组成，基础糊剂包括0.2％乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、具有至少3个SiH基聚甲基氢硅氧烷聚二甲基硅氧烷、聚醚表面活性剂、直径小于30nm的纳米二氧化硅、色胶，超细滑石粉、轻质碳酸钙、抑制剂3-甲基-1-丁炔-3-醇；催化剂糊剂的组分包括0.2％乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基硅氧烷配位的铂催化剂、纳米二氧化硅。基础糊剂和催化剂糊剂两部分以体积比为1∶1或5∶1的调和后，于室温下3-5分钟固化为硅橡胶弹性体。

由此可见，如何选择合适原料、并通过合适的工艺生成液态硅树脂，产品不仅要性能优良，而且贮存稳定；工艺具有用时短、节能优势；用其制成或处理的产品具有不黄变、不开裂、收缩率小，有较好的柔软度、强度、光泽度，自熄性和介电性好。这些都是硅树脂研发的方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种无溶剂加成型液态硅树脂，解决现有用于玻纤套管、硅胶管、玻璃纤维布等材料表面涂层的液态硅树脂存在的性能不够优、存贮不够稳定的问题。