[发明专利]环氧-芳族聚硅氧烷组合物

说明书

本发明涉及具有三个或更多个环氧基团的环氧树脂、高极性胺和芳族聚硅氧烷的相容的混合物。更具体地说，本发明涉及可制备具有高玻璃化温度（Tg）的材料的与芳族二氨基砜和芳族二氨基聚硅氧烷的混合物一起固化的多官能缩水甘油醚。

已有技术的泛读文献中揭示了大量固化的环氧树脂作为涂料，复合基质、铸模树脂、粘合剂等的使用（见“Encyclopedia        of        Polymer        Science        and        Technology”第6卷，209-271页，Interscience        Publishers，NYC，1967）。

J.L.Hedrick和共同工作者演示了双酚A和氨基丙基末端的脂族硅氧烷寡聚物的二缩水甘油的共聚物具有两相形态[“Synthesis        and        Properties        of        Segmented        Poly（hydroxyether-siloxane）Copolymers”，Polymer        Preprints，Vol，27，No.2，National        ACS        Meeting，Anaheim，CA.，203（1986）]。该研究所观察的最大的Tg为27℃。已有技术中尚未报导过所制备的环氧/硅氧烷聚合物的最大Tg是在100℃的区域内。

随着环氧树脂应用范围的扩大，就每一个新的应用来说，对其物理性能提出了更高的要求。环氧树脂的一项新的应用是作为涂料或复合材料的粘合剂，它可抵抗与外部的空间环境中的原子氧起化学反应。此外，此应用还要求该材料能在持久的时间周期内严格的经受住热循环（-70℃-70℃）。

业已表明，有一些含硅氧烷的材料具有改善的抗原子氧能力（Advanced        Composites，Nov/Dec，33页，1986）。

因此，本发明的一个目的是提供一种环氧树脂组合物，它具有可以固化成为坚硬的产品的相容的组分，而没有相分离，且它的Tg至少为约100℃或更高。

本发明的另一个目的是提供比普通的环氧树脂具有更强的抗与原子氧化学反应的能力的硅氧烷基环氧粘合剂。

本发明的还有一个目的是提供具有增强的耐冲击强度和抗湿性的固化的环氧树脂。

从说明书的进一步的描写中，本发明的其它目的对于该技术领域的技术人员来说将是显而易见的。

上述目的可以通过包含每个分子中具有至少三个环氧基团，即：

的多官能缩水甘油醚，任意的二缩水甘油醚以及硬化量的芳族二氨基聚硅氧烷和硬性芳族二胺的混合物的组合物而实现。缩水甘油醚必须不是缩水甘油胺。

多官能的缩水甘油醚的结构是关键的。它们可以是多羟基的单核或多核酚类、环氧化的线型酚醛树脂等的多缩水甘油醚。我们发现，具有这种结构的环氧树脂与芳族二氨基聚硅氧烷-硬性芳族二胺混合物是相容的，同时，我们也发现，含有氮的多官能缩水甘油醚，如N，N′-四缩水甘油基亚甲基双苯胺（二苯氨基甲烷）（Ciba-Geigy        Corp的Araldite        MY-720）与芳族硅氧烷二胺是不相容的。这可以通过混合后马上又分离的现象来表明。该结果是出乎意料的，且尚不能解释。上述的两种类型的多官能缩水甘油醚都是高极性的材料，而一种类型的材料与另一种相比，显示出它们与疏水的含有硅氧烷的胺的相容性有极大的不同是出乎意料的。含有氮的环氧树脂通常是指缩水甘油胺。

芳族二氨基聚硅氧烷可以由下列通式表示：

其中Q是经取代的或未被取代的芳族基团;Z是-O-，-S-，-SO₂-，-SO₂NH-，-NHSO₂-，，-C（O）O或-OC（O）-;D是经取代的或未被取代的烃烯;R¹，R²，R³，R⁴，R⁵和R⁶各自为经取代或未被取代的烃基;以及X，Y，Z各自为0-100的数值。

在二氨基聚硅氧烷和硬性芳族二胺的混合物中二氨基聚硅氧烷的量可以为约50-100%，硬性芳族二胺的量可以为约50%到约0%。每100份（phr）缩水甘油醚树脂中，二氨基聚硅氧烷和硬性芳族二胺的混合物的量为从约50-100份。