紫外光固化環(huán)氧聚硅氧烷樹(shù)脂的制備與性能

具有環(huán)氧基團(tuán)的預(yù)聚物在固化后交聯(lián)度過(guò)高，易出現(xiàn)脆性較大、耐熱性能不理想等問(wèn)題?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外的研究重點(diǎn)主要在兩個(gè)方面：一方面利用有機(jī)硅分子鏈中的羥基、烷氧基等活性基團(tuán)與環(huán)氧樹(shù)脂中的環(huán)氧基和羥基形成嵌段共聚物；另一方面利用有機(jī)硅分子鏈中的硅氫鍵與含有環(huán)氧基團(tuán)的α-烯烴反應(yīng)得到環(huán)氧基有機(jī)硅分子等。但現(xiàn)有研究中，環(huán)氧樹(shù)脂或α-烯烴的主鏈結(jié)構(gòu)以芳香環(huán)或醚類(lèi)為主，鮮有主鏈結(jié)構(gòu)為脂肪鏈的環(huán)氧基α-烯烴改性有機(jī)硅的報(bào)道。摘要：以1,2-環(huán)氧-9-癸烯和雙側(cè)氫封端的聚二甲基硅氧烷為反應(yīng)物，在卡斯特催化劑〔鉑(0)-1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷〕的催化下發(fā)生硅氫加成反應(yīng)，成功制備了雙端環(huán)氧基聚硅氧烷預(yù)聚物，并使用陽(yáng)離子型光引發(fā)劑對(duì)其進(jìn)行紫外光固化，制得紫外光固化環(huán)氧聚硅氧烷樹(shù)脂。對(duì)合成雙端環(huán)氧基聚硅氧烷預(yù)聚物的反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化。利用FTIR和1HNMR對(duì)所合成預(yù)聚物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，采用熱失重分析、差示掃描量熱法、接觸角、耐堿性、耐醇性、凝膠率、邵氏A硬度和斷裂面微觀(guān)形貌對(duì)固化膜的性能和形貌進(jìn)行了測(cè)試與表征。結(jié)果表明：在反應(yīng)溫度為75℃、催化劑有效成分添加量為0.009‰（以雙端含氫聚硅氧烷和1,2-環(huán)氧-9-癸烯的質(zhì)量和為基準(zhǔn)，下同）條件下，8h時(shí)反應(yīng)程度達(dá)93.95%；當(dāng)使用光引發(fā)劑BL9380用量為3%（以預(yù)聚體質(zhì)量為基準(zhǔn)，下同）、固化時(shí)間為20s時(shí)，制得的樹(shù)脂表面自由能為18.4~18.8mJ/m2，耐堿性、耐醇性良好，凝膠率為93.9%，邵氏A硬度為37，空氣氣氛下兩個(gè)最大分解速率的對(duì)應(yīng)溫度分別為437.6和511.3℃，780℃下殘?zhí)柯蕿?3.9%，固化膜的綜合性能較好。結(jié)論（1）采用1,2-環(huán)氧-9-癸烯和雙端含氫聚硅氧烷進(jìn)行反應(yīng)，制備了雙端環(huán)氧基聚硅氧烷預(yù)聚體，F(xiàn)TIR、1HNMR分析表明環(huán)氧基已被成功引入聚硅氧烷。（2）雙端環(huán)氧基聚硅氧烷預(yù)聚物的最佳制備條件為：反應(yīng)溫度75℃、卡斯特催化劑有效成分質(zhì)量為0.009‰，反應(yīng)時(shí)間8h。在此條件下預(yù)聚物的反應(yīng)程度為93.95%。（3）采用陽(yáng)離子型光引發(fā)劑BL9380對(duì)預(yù)聚體進(jìn)行紫外光固化，當(dāng)光引發(fā)劑質(zhì)量為預(yù)聚物質(zhì)量的3%、引發(fā)時(shí)間為20s時(shí)，所得紫外光固化產(chǎn)物性能最佳，表面自由能為18.4~18.8mJ/m2，耐堿性、耐醇性良好、韌性適中，融合了環(huán)氧基材料與聚硅氧烷材料的優(yōu)勢(shì)。（4）適用于該雙端環(huán)氧基聚硅氧烷預(yù)聚體系的光引發(fā)劑較少，今后可對(duì)該體系進(jìn)行