一种含氟氨基聚硅氧烷树脂及其制备方法、环氧树脂涂料

本发明涉及高分子材料，具体涉及一种含氟氨基聚硅氧烷树脂及其制备方法、环氧树脂涂料。

背景技术：

1、环氧树脂由于具有优异的机械性能、化学性能、电气绝缘性能、低收缩率以及对多类基材的强附着力，被广泛用作涂料、粘接剂、封装、复合材料等。作为涂料，环氧树脂在船舶海洋、航空航天、武器装备、交通运输、化工管道等领域发挥了重要作用。在具体使用过程中，通常采用环氧树脂与相应的固化剂发生化学反应，从而固化形成网状立体聚合物。环氧树脂固化后具有高强度、优良的附着性、耐化学性、耐热性、电绝缘性、低收缩性、低挥发性以及良好的抗疲劳性等特性。其中，固化剂的种类对固化产物的性能有重要影响。

2、目前，环氧树脂固化剂多种多样，其中以胺固化剂最为常用。胺固化剂包括脂肪族胺、脂环族胺、芳香族胺等等，但使用这些有机胺作为固化剂制备的环氧树脂涂料难以同时达到室温固化、耐腐蚀、耐热的要求。

技术实现思路

1、本申请提供一种含氟氨基聚硅氧烷树脂及其制备方法、环氧树脂涂料，可用作环氧树脂的固化剂，可以使得制备的环氧树脂涂料具备低温或室温固化能力，与此同时，还可以使得制备的环氧树脂涂料具有耐腐蚀、耐热、耐磨等性能。

2、第一方面，本申请实施例提供一种含氟氨基聚硅氧烷树脂，所述含氟氨基聚硅氧烷树脂的化学结构式如式(i)所示：

3、

4、其中，r为甲基或乙基；r1为苯基；r2为甲基或乙基；rf为三氟丙基；g为氨烷基。

5、在一些实施例中，所述氨烷基为-ranh2或-ranhrbnh2，其中，ra为包含具有2-4个碳原子的烃基，rb为包含具有2-4个碳原子的烃基。

6、在一些实施例中，所述含氟氨基聚硅氧烷树脂的粘度为200-500mpa·s、胺值为2.20-3.30mmol/g。

7、第二方面，本申请实施例提供一种含氟氨基聚硅氧烷树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8、(1)将第一单体和第二单体混合均匀，再加入水进行反应，得到反应混合物a；

9、(2)往所述反应混合物a中继续加入第三单体和水，反应后得到反应混合物b；

10、(3)将所述反应混合物b在真空条件下进行缩聚反应，同时除去反应副产物，得到含氟氨基聚硅氧烷树脂，

11、其中，第一单体的化学结构式如式(ii)所示：

12、

13、第二单体的化学结构式如式(iii)所示：

14、

15、第三单体的化学结构式如式(iv)所示：

16、

17、r为甲基或乙基；r1为苯基；r2为甲基或乙基；rf为三氟丙基；g为氨烷基。

18、在一些实施例中，在步骤(1)中，第一单体、第二单体和水的摩尔比为(1.00-3.00):1.00:(1.80-5.40)，在步骤(2)中，第三单体和水的摩尔比为1.00:(0.50-1.00)。

19、在一些实施例中，在步骤(1)中，第一单体和第二单体的摩尔比为(1.00-1.20):1.00。

20、在一些实施例中，所述第三单体和所述第二单体的摩尔比为1.00:(0.50-2.50)。

21、在一些实施例中，在步骤(1)中，将所述第一单体和所述第二单体混合均匀，在10-30℃下加入水，水解反应0.2-1.0h，得到所述反应混合物a；在步骤(2)中，往所述反应混合物a中继续加入第三单体和水，在10-30℃下继续反应0.5-1.0h后，升温至60-80℃反应3.0-6.0h，得到所述反应混合物b；在步骤(3)中，将所述反应混合物b在60-90℃的真空条件进行缩聚反应4.0-7.0h，同时除去反应副产物，得到所述含氟氨基聚硅氧烷树脂。

22、第三方面，本申请实施例提供一种环氧树脂涂料，其特征在于，包括：环氧树脂和含氟氨基聚硅氧烷树脂，其中，所述环氧树脂中的环氧基、所述含氟氨基聚硅氧烷树脂中的氨基氢的摩尔比为1.00:(0.80-1.00)。

23、在一些实施例中，所述环氧树脂包括脂环族环氧树脂、芳香族环氧树脂中的至少一种。

24、由以上技术方案可知，本说明书提供了一种全新的含氟氨基聚硅氧烷树脂，该含氟氨基聚硅氧烷树脂可用作环氧树脂的固化剂，可以使得制备的环氧树脂涂料具备低温或室温固化能力，与此同时，还可以使得制备的环氧树脂涂料具有耐腐蚀、耐热、耐磨等性能。

技术特征：

1.一种含氟氨基聚硅氧烷树脂，其特征在于，所述含氟氨基聚硅氧烷树脂的化学结构式如式(i)所示：

2.如权利要求1所述的含氟氨基聚硅氧烷树脂，其特征在于，所述氨烷基为-ranh2或-ranhrbnh2，其中，ra为包含具有2-4个碳原子的烃基，rb为包含具有2-4个碳原子的烃基。

3.如权利要求1所述的含氟氨基聚硅氧烷树脂，其特征在于，所述含氟氨基聚硅氧烷树脂的粘度为200-500mpa·s、胺值为2.20-3.30mmol/g。

4.一种含氟氨基聚硅氧烷树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.如权利要求4所述的含氟氨基聚硅氧烷树脂的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，第一单体、第二单体和水的摩尔比为(1.00-3.00):1.00:(1.80-5.40)，在步骤(2)中，第三单体和水的摩尔比为1.00:(0.50-1.00)。

6.如权利要求5所述的含氟氨基聚硅氧烷树脂的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，第一单体和第二单体的摩尔比为(1.00-1.20):1.00。

7.如权利要求4所述的含氟氨基聚硅氧烷树脂的制备方法，其特征在于，所述第三单体和所述第二单体的摩尔比为1.00:(0.50-2.50)。

8.如权利要求4所述的含氟氨基聚硅氧烷树脂的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，将所述第一单体和所述第二单体混合均匀，在10-30℃下加入水，水解反应0.2-1.0h，得到所述反应混合物a；在步骤(2)中，往所述反应混合物a中继续加入第三单体和水，在10-30℃下继续反应0.5-1.0h后，升温至60-80℃反应3.0-6.0h，得到所述反应混合物b；在步骤(3)中，将所述反应混合物b在60-90℃的真空条件进行缩聚反应4.0-7.0h，同时除去反应副产物，得到所述含氟氨基聚硅氧烷树脂。

9.一种环氧树脂涂料，其特征在于，包括：环氧树脂和含氟氨基聚硅氧烷树脂，其中，所述环氧树脂中的环氧基、所述含氟氨基聚硅氧烷树脂中的氨基氢的摩尔比为1.00:(0.80-1.00)。

10.如权利要求9所述的环氧树脂涂料，其特征在于，所述环氧树脂包括脂环族环氧树脂、芳香族环氧树脂中的至少一种。

技术总结本申请公开了一种含氟氨基聚硅氧烷树脂及其制备方法、环氧树脂涂料；本申请通过提供一种全新的含氟氨基聚硅氧烷树脂，该含氟氨基聚硅氧烷树脂可用作环氧树脂的固化剂，使得制备的环氧树脂涂料具备低温或室温固化能力，与此同时，还可以使得制备的环氧树脂涂料具有耐腐蚀、耐热、耐磨等性能。技术研发人员：黄发荣,万里强,袁荞龙,周燕,王凯力,王珂蓥,董强,王彩云,覃良蓉受保护的技术使用者：华东理工大学技术研发日：技术公布日：2024/10/10