一种乙烯基改性有机硅树脂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及有机硅树脂，尤其涉及一种乙烯基改性有机硅树脂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、玻璃钢，全称为玻璃纤维增强塑料(fiberglass reinforced plastic，简称frp)，是一种由玻璃纤维作为增强材料和合成树脂作为基体材料复合而成的复合材料。它具有轻质高强、耐腐蚀、电绝缘、热膨胀系数小等优异性能，广泛应用于建筑、船舶、汽车、化工等领域。

2、目前玻璃钢中采用的合成树脂有不饱和聚酯树脂，环氧树脂，酚醛树脂，但不能耐300℃长期高温。有机硅树脂具有优异的耐高温、耐候和电气绝缘性能，但在玻璃钢的制备中采用的均为溶剂型有机硅树脂。溶剂型有机硅树脂并不能应用2mm以上的玻璃钢，这是因为当溶剂型有机硅树脂层厚度超过500μm时，当温度达到180℃时外表面树脂固化，导致内部产生无法挥发出去的溶剂汽泡，和树脂缩聚反应产生小分子水造内部产生水无法脱离高温条件下生产水汽泡，这些气泡必然降低玻璃钢的机械强度。而无溶剂型有机硅树脂的机械性能、加工性能较差，不易于成型和加工成复杂形状，使得它难以作为独立的基体材料，限制其在制造玻璃钢时的应用。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于提供一种乙烯基改性有机硅树脂及其制备方法和应用，制备的树脂具有室温固化、加热固化、光固化的特性，无需稀释，可独立用于玻璃钢的制备和汽车、桥梁、工程机械，等耐候，防腐、防污设备涂装。乙烯基改性有机硅树脂也可与光引发剂混合，在紫外线下光引发交联成网状结构作为光固化涂料，广泛用于电路板，特别适合满足快速增长需求的济水线生产。

2、所述乙烯基改性有机硅树脂，由如下质量份数的原料组成：二甲基二氯硅烷30～40份、1,4-双(二甲基氯甲硅烷基)苯50～60份、一甲基三氯硅烷40～50份、甲基乙烯基二氯硅烷15.7～23.3份。

3、上述乙烯基改性有机硅树脂的制备方法，包括如下步骤：

4、(1)依次将二甲基二氯硅烷，1,4-双(二甲基氯甲硅烷基)苯，一甲基三氯硅烷，甲基乙烯基二氯硅烷，无水二甲苯打入高位槽低速搅拌均匀配置成氯硅烷溶液；

5、(2)在水解反应釜中加入二甲苯、醋酸丁酯、异丙醇、水，搅拌均匀，然后搅拌下滴加氯硅烷溶液，滴加完成后，继续搅拌0.5～1h，静置分层排去酸，水洗至中性，过滤得到乙烯基硅醇溶液；

6、(3)将乙烯基硅醇溶液加入到缩聚反应釜中，在真空度大于90kpa下，边升温边进料边脱溶剂，当乙烯基硅醇溶液进完，加入催化剂，真空保持在大于90kpa下继续脱溶剂，温度升至140～150℃进行缩聚，当粘度为30～50mm2/s时，得到乙烯基改性有机硅树脂。

7、进一步地，所述二甲基二氯硅烷，1,4-双(二甲基氯甲硅烷基)苯，一甲基三氯硅烷，甲基乙烯基二氯硅烷的总质量与无水二甲苯、水、醋酸丁酯、异丙醇的质量比1:1.5:5～5.5:0.15:0.15。

8、进一步地，步骤(2)中所述滴加温度控制在25℃以下，滴加时间为4～6h。

9、进一步地，步骤(2)中所述催化剂为三乙胺、2-乙基己酸四甲基胍、2-乙基己酸正已胺、沸石、埃洛石纳米管中的一种；所述催化剂、乙烯基硅醇溶液的质量比为0.07～0.1:1。

10、由上述方法制备得到的乙烯基改性有机硅树脂，与引发剂、消泡剂混合，即可实现固化。固化条件包括室温静置固化、加热固化、光固化。

11、进一步地，所述引发剂包括过氧化异丙基碳酸叔丁酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮；所述引发剂、乙烯基改性有机硅树脂的质量比为1.5～3:100。

12、进一步地，所述消泡剂包括tego920消泡剂、byk-055消泡剂；所述消泡剂、乙烯基改性有机硅树脂的质量比为0.5:100。

13、将上述方法制备得到的乙烯基改性有机硅树脂可直接应用于玻璃钢的制备。

14、本发明的有益效果为：

15、(1)本发明以二甲基二氯硅烷、1,4-双(二甲基氯甲硅烷基)苯、一甲基三氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷为原料制备乙烯基改性有机硅树脂，将苯基键合到分子链主链上，减少分子链的间距，使树脂形成更紧密的结构，进而表现出更高的拉伸强度和压缩强度，并保有较好的耐热性；分子链间距的减小有助于限制电荷的运动，提升树脂的介电强度，进而提升树脂绝缘性能。

16、(2)本发明通过优化甲基乙烯基二氯硅烷、1,4-双(二甲基氯甲硅烷基)苯的用量，以保证树脂的的使用强度和热稳定性。

17、(3)本发明制备的乙烯基改性有机硅树脂粘度低，流动能力强，易于渗透，无需稀释即可用于刷涂、喷射等工艺。所得树脂可室温固化、加热固化、光固化，可直接应用于玻璃钢的制备和汽车、桥梁、工程机械等耐候，防腐、防污设备涂装。

18、(4)采用本发明方法制备的乙烯基改性有机硅树脂固化是聚合反应，不产生小分子既基本无有机挥发物挥发，具有更高的热分解温度和耐热性，不含有机溶剂，安全环保，适于工业化生产，施工环境好。

技术特征：

1.一种乙烯基改性有机硅树脂，其特征在于，由如下质量份数的原料组成：二甲基二氯硅烷30～40份、1,4-双(二甲基氯甲硅烷基)苯50～60份、一甲基三氯硅烷40～50份、甲基乙烯基二氯硅烷15.7～23.3份。

2.一种根据权利要求1中所述乙烯基改性有机硅树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.根据权利要求2中所述乙烯基改性有机硅树脂的制备方法，其特征在于，所述二甲基二氯硅烷，1,4-双(二甲基氯甲硅烷基)苯，一甲基三氯硅烷，甲基乙烯基二氯硅烷的总质量与二甲苯、水、醋酸丁酯、异丙醇的质量比1:1.5:5～5.5:0.15:0.15。

4.根据权利要求2中所述乙烯基改性有机硅树脂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述滴加温度控制在25℃以下，滴加时间为4～6h。

5.根据权利要求2中所述乙烯基改性有机硅树脂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述催化剂为三乙胺、2-乙基己酸四甲基胍、2-乙基己酸正已胺、沸石、埃洛石纳米管中的一种；所述催化剂、乙烯基硅醇溶液的质量比为0.07～0.1:1。

6.一种根据权利要求1中所述的乙烯基改性有机硅树脂在玻璃钢中的应用。

技术总结本发明涉及有机硅树脂技术领域，尤其涉及一种乙烯基改性有机硅树脂及其制备方法和应用。本发明以二甲基二氯硅烷、1,4‑双(二甲基氯甲硅烷基)苯、一甲基三氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷为原料制备乙烯基改性有机硅树脂，提升树脂的介电强度，并通过优化甲基乙烯基二氯硅烷、1,4‑双(二甲基氯甲硅烷基)苯的用量，以保证树脂的的使用强度和热稳定性。采用本发明方法制备的乙烯基改性有机硅树固化是聚合反应不产生小分子既基本无有机挥发物挥发，无溶剂，且无需稀释即可使用，安全环保，适于工业化生产，施工环境好。本发明所得树脂可室温固化、加热固化、光固化，可应用于玻璃钢的制备和汽车、桥梁、工程机械、电子器件等设备涂装。技术研发人员：胡磊杰,胡孟进,周福明,承禹洪,俞晓鹏受保护的技术使用者：常州市嘉诺有机硅有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18