二甲基二氯硅烷改性接枝环氧树脂水性化研究可行性报告

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1、二甲基二氯硅烷改性接枝环氧树脂水性化研究可行性报告二甲基二氯硅烷改性接枝环氧树脂水性化研究可行性报告27二甲基二氯硅烷改性接枝环氧树脂水性化研究可行性报告一.选题必要性本研究项目属省科技攻关计划指南中有机硅新材料的开发与应用范围。众所周知，环氧树脂具有优良的物理机械性能和电气性能，如化学稳定性好、粘接性和电绝缘性高等特点，被广泛应用于涂料、胶粘剂、电子封装材料等。但由于其交联网络结构的特点，固化后质脆，耐冲击和应力开裂的能力较差，从而使其应用受到了一定的限制。而有机硅具有耐热性好、耐氧化、耐侯、低温性能好、压缩率较大等优点

2、。其次由于环氧树脂只溶于芳香烃及酮类有机溶剂，只能用于制备各种溶剂型环氧树脂产品。随着人类对赖以生存环境认识越来越重视，从而使世界各国对环境保护立法越来越严格。加之石油资源的紧张，有机溶剂的价格不断上涨等因素，为保护环境，节约资源。以水代替有机溶剂的水性化环氧树脂日益受到人们的重视，通过各种方法制备水性环氧树脂产品成为国内外研究的重点。而有机硅改性环氧树脂已成为近年来发展起来的既能降低环氧树脂内应力，又能基本保持环氧树脂体系原有特性的一条有效途径。（一）项目所处技术领域政策随着我国国民经济的不断发展，环境的不断改善，人们的

3、工作和生活环境得到了极大的提高，为符合某些特殊工作环境的需要，如精密加工，电子、食品、医药等行业工作面无尘，洁清的要求，现在几乎所有新开发和原有一些特殊要求的工厂车间都进行环氧地坪涂料施工，从而使整个工作面既美观又耐用。而在这些环氧地坪涂料中又几乎都使用的是溶剂型环氧地坪涂料，这与现行环保要求严重不符。所以开发性能优异的有机硅改性环氧树脂水性化产品，从而使环氧树脂地坪涂料水性化有着广阔的前景。作为通用热固性树脂，环氧树脂以其优良的工艺性能，机械性能和物理性能，广泛的应用于机械电子、航空航天、交通、建筑等领域。通用环氧树脂在

4、应用时要用大量的有机溶剂,27二甲基二氯硅烷改性接枝环氧树脂水性化研究可行性报告这一方面增加了成本,浪费了宝贵的石油资源;另一方面由于有机溶剂的挥发造成了环境污染,危害人类的健康,因此溶剂性环氧树脂的应用越来越受到环保和资源方面的限制。为解决这一问题,许多研究者致力于研究开发不含挥发性有机物,低VOC或不含有污染空气的环氧树脂体系。其中，具有环境友好特性的水性环氧树脂体系，便是这一领域备受关注的研究方向之一。但对于大多数聚合物体系而言，通常水性树脂的机械性能达不到溶剂型或本体树脂的机械性能，水性环氧树脂体系也不例外，特别是

5、在我国使用相当广泛的环氧地坪涂料。目前我国在环氧地坪涂料采用溶剂性的占绝对优势可能达到90%以上，这主要是溶剂型的环氧地坪耐磨，硬度高的原因，而水性环氧地坪在耐磨和硬度方面与溶剂性相比有一定差距，且水性环氧地坪涂料在价格方面仍偏高，这就使水性环氧地坪涂料受到了极大的限制。本项目研究开发的环氧树脂水性环氧地坪涂料的性能与溶剂性相当，在价格上可以进行竞争。随着我国对环境保护和可持续发展的日益重视，节约资源，保护环境符合我国科学发展观。而有机硅改性接枝环氧树脂水性化研究，由于体系避免了有机溶剂使用，又使我省重点发展的有机硅产业深

6、加工，向高附加值方向开避了一个新的领域。所以本项目研究具有环境友好，资源节约，对我省经济社会发展具有现实意义。（二）相关技术领域国内外发展现状和趋势国外从上世纪七十年代起开发水性环氧体系，已经研究和开发了一些水性环氧新品种，而我国由于在这方面的研究起步较晚，所开发的品种与溶剂型相比存在一定的缺陷，价格也比较昂贵，从而使规模应用受到了极大的限制。而无论是国外还是国内对环氧树脂要么水性化，要么有机硅改性，还未见既水性化，又进行有机改性两者相结合的报道。27二甲基二氯硅烷改性接枝环氧树脂水性化研究可行性报告从现有水性化环氧树脂产

7、品使用情况来看由于单一的环氧树脂水性化或有机硅改性环氧树脂在机械性能上存在着一定的缺点，这可能是改性产品水性化或有机硅改性时，也使原有的环氧树脂的环氧基大量消耗，从而使改性后的树脂失去了原有的机械性能。本项目的研究就是要解决这一关键问题，即水性化，有机硅改性反应都尽量不使环氧树脂中环氧基减少或消失，确保改性后环氧树脂原有特性。我们研究方法是环氧树脂水性化接枝反应靠自由基转移使环氧树脂分子中的亚甲基－CH2－(或－CH－)成为活性点通过单体聚合而引入亲水性基团，有机硅改性是通过环氧树脂链上的羟基与端基氯反生形成大链能的Si－

8、O键的方式来引入有机硅，整个接枝改性过程中不仅不消耗环氧基，并且还提高了树脂固化物的高密度，使树脂既增韧，又提高其耐热，耐冲击、耐磨，硬度等各项性能。只有这样才能使有机硅改性环氧树脂水性化产品达到广泛应用前景。本项目研究就是基于上述原因既要解决环氧树脂水性化，又要用有机硅对水性化树脂进行改性，使最终产品