[发明专利]一种环氧树脂和有机硅树脂的共溶剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂和有机硅树脂的共溶剂及其制备方法，属于有机硅涂料技术领域。 

背景技术

有机硅树脂是以硅氧键为主链，通过硅与有机基团组成侧链的半无机半有机高分子化合物。结构的特殊性赋予了其许多优异的性能，如耐高低温、耐候、耐老化、耐腐蚀、低表面张力以及生理惰性等，从而使其在航空航天、电子电气、化工、交通运输、医疗卫生、人们日常生活等方面均已得到了广泛的应用。而光固化技术具有快速固化、低能耗、高效率、无污染等优点，完全符合“3E”原则：Energy(节能)、Ecology(生态环保)、Economy(经济)，是一种环境友好的绿色技术。光固化有机硅材料由于兼具有机硅材料的优异性能及光固化技术高效、节能的特点，而备受青睐，并逐步得到广泛应用。有机硅材料与光固化技术的结合，不仅使有机硅材料的应用扩展到了新的领域，而且为光固化材料增添了新的优良种类。 

但有机硅树脂作涂料用的主要缺点是需高温(150～200℃)固化，且固化时间长；另外在高温时防腐能力较差，对基材的附着力差，耐有机溶剂性差，温度较高时漆膜的机械强度不好，从而限制了它的应用。因此，人们通过添加其他树脂对有机硅树脂进行共混改性，其中，添加环氧树脂对有机硅树脂进行改性是一种非常通用的方法。环氧树脂改性有机硅树脂，兼有环氧树脂和有机硅树脂的优点，不仅可提高耐热性，而且具有良好的防腐性，适用于配制高温设备的内壁防腐涂料。但是，环氧树脂和有机硅树脂极性相差较大，非常容易出现 互不溶而易分层的问题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种环氧树脂和有机硅树脂的共溶剂及其制备方法，该共溶剂与双酚A型环氧树脂和有机硅树脂均具有良好的兼容性，可以根据需要将二者任意比例混合，解决了双酚A型环氧树脂与有机硅树脂因极性差异大而导致不互溶易分层的问题。 

为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案： 

一种环氧树脂和有机硅树脂的共溶剂的制备方法，所述方法包括如下步骤： 

（1）向反应容器中加入三烷氧基硅烷、二烷氧基硅烷、含氢硅氧烷、酸催化剂、去离子水和可选地四乙氧基硅烷，室温下水解反应后，升温至回流温度保温，加入中和剂中和，减压蒸馏除去小分子，过滤得产物A； 

（2）向反应容器中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、氯铂酸异丙醇溶液和溶剂，升温后滴加产物A，待滴加完产物A后，发生恒温硅氢加成反应，得到端基带有环氧基团的有机硅树脂B； 

（3）向端基带有环氧基团的有机硅树脂B中加入溶剂和共聚催化剂，升温后滴加双酚A型环氧树脂，滴加完后，发生恒温缩聚反应，得到最终产物环氧树脂和有机硅树脂的共溶剂。 

本发明所述方法为四乙氧基硅烷、三烷氧基硅烷、二烷氧基硅烷、含氢硅氧烷的水解物与甲基丙烯酸缩水甘油酯反应制得端基带环氧基团的有机硅树脂，再将此有机硅树脂与双酚A型环氧树脂接枝共聚，得到双酚A型环氧树脂和有机硅树脂的共溶剂。 

优选地，所述方法中所用原料按重量份数包括： 

优选地，所述三烷氧基硅烷包括但不限于甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷或苯基三乙酰氧基硅烷中的任意一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如甲基三甲氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷的混合物，甲基三乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷的混合物，甲基三乙酰氧基硅烷和苯基三乙酰氧基硅烷的混合物，甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷的混合物，苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷和苯基三乙酰氧基硅烷的混合物。 

优选地，所述二烷氧基硅烷包括但不限于二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷或甲基苯基二乙氧基硅烷中的任意一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如二甲基二甲氧基硅烷和二苯基二甲氧基硅烷的混合物，甲基苯基二甲氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷的混合物，二苯基二乙氧基硅烷和甲基苯基二乙 氧基硅烷的混合物。 

优选地，所述双酚A型环氧树脂包括但不限于E20、E44、E51或E54中的任意一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如E20和E44的混合物，E51和E54的混合物，E20、E44和E51的混合物。