[发明专利]一种含笼形倍半硅氧烷基星型嵌段聚合物的环氧增韧剂及其制备方法与应用

说明书

本发明属于增韧剂制备技术领域，公开了一种含笼形倍半硅氧烷基星型嵌段聚合物的环氧增韧剂及其制备方法与应用。本发明增韧剂包含四个组分：(1)线型嵌段聚合物P(MMA‑b‑St)：(2)线型嵌段聚合物P(PEGMEA‑b‑St)：(3)笼形倍半硅氧烷T₈星型聚合物M‑T₈‑P：1≤x≤7；1≤y≤7，6≤z≤9；(4)笼形倍半硅氧烷T₁₀星型聚合物M‑T₁₀‑P：1≤x≤9；1≤y≤9，6≤z≤9；其中，10≤m₁≤80，1≤n≤10；10≤m₂≤40。本发明的增韧剂为反应性增韧剂，在环氧树脂的增韧中发生多重反应实现增韧效果；通过调节其中聚合物相容与不相容的链段的比例，保证增韧效果的同时保持透光度。

技术领域

本发明属于增韧剂制备技术领域，特别涉及一种含笼形倍半硅氧烷基星型嵌段聚合物的环氧增韧剂及其制备方法与应用。

背景技术

第一代的增韧剂是将丁腈橡胶与环氧树脂反应制成含羧基的增韧剂，其在分子形态方面是一种海岛结构，其端羧基可以与胺类固化剂产生良好的化学反应，可以很好的吸收外来冲力，达到增韧效果。第二代增韧剂是用纳米型核壳结构的丁苯橡胶和环氧树脂预混合，并发生接枝反应。由于特殊的核壳结构相对于海岛结构在吸收内应力寄外力冲击时可以分散的更加充分，因而能够达到很好的增韧效果，同时亦不降低胶黏剂的玻璃化转变温度，不影响耐热性。常见的增韧环氧树脂的方法是通过引入第二相，利用第二相对能够导致环氧树脂破坏的裂纹能量的吸收来达到增韧的目的，如橡胶弹性体增韧、刚性粒子增韧和核-壳结构聚合物增韧等，其中橡胶弹性体是目前应用最成功的一种环氧树脂增韧材料，如端羧基/端氨基液态丁腈橡胶等对环氧树脂有很好的增韧效果，并实现了商业化应用，但价格较高，且具有粘度大的不足。近年来利用聚醚增韧环氧树脂的研究取得了一定的进展如：严慧积等(严慧积，李文彬，李欣欣。聚醚多元醇磷酸酯增韧改性环氧树脂的研究[J]，涂料工业，2012年09期)利用聚醚多元醇磷酸酯对环氧基团的反应活性取得良好的增韧效果；又如Guo qipeng(QIPENG GUO,KE WANG,LING CHEN,SIXUN ZHENG,PETER J.HALLEY,PhaseBehavior,Crystallization,and Nanostructures in Thermoset Blends of EpoxyResin and Amphiphilic Star-Shaped Block Copolymers[J].Journal of PolymerScience:Part B.Polymer Physics,2006,44(6):975-985)利用与环氧网络 不相容的聚环氧丙烷(PPO)和与环氧网络相容的聚环氧乙烷(PEO)形成星型嵌段共聚物来增韧环氧树脂。在一些专利中利用嵌段聚合物的不同链段与环氧树脂的相容性不同形成微相结构，同时通过封端基团与环氧基团的反应为分散相与环氧母体之间提供很好的界面效应，从而实现对环氧树脂的增韧效果。如中国专利申请号201010538892.2提供了一种带端磷酸基的聚醚嵌段线型聚合物来增韧环氧树脂，该聚合物由与环氧网络不相容的聚环氧丙烷链段和与环氧网络相容的烷氧基结构链段组成；中国专利申请号201080055248.8提供了多种酮肟化合物封端的末端异氰酸酯基团的弹性增韧剂，该增韧剂含有一种与环氧网络相容的链段作为弹性链段。但以上的方法在增韧环氧树脂的同时对其透明性有很大的影响。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种含笼形倍半硅氧烷基星型嵌段聚合物的环氧增韧剂。

本发明另一目的在于提供一种上述含笼形倍半硅氧烷基星型嵌段聚合物的环氧增韧剂的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述含笼形倍半硅氧烷基星型嵌段聚合物的环氧增韧剂的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种含笼形倍半硅氧烷基星型嵌段聚合物的环氧增韧剂，包含四个组分：