有機硅改性有機合成樹脂的研究狀況

許由務(wù)光（東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱黑龍江 150040）

有機硅改性有機合成樹脂的研究狀況

許由務(wù)光（東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱黑龍江 150040）

有機合成樹脂其本質(zhì)為高分子聚合物，它具備了天然樹脂的特性，甚至在局部性能上較天然樹脂更優(yōu)，體現(xiàn)了良好的性能。有機合成樹脂應(yīng)用較為廣泛，它最主要的用途是用于合成塑料。一般情況下在塑料當(dāng)中合成樹脂比重較大，至少超過40%以上，正是基于上述原因使得塑料性質(zhì)與樹脂性質(zhì)存在著密切的關(guān)聯(lián)。從類型上來看合成樹脂種類繁多，其中有機硅改性，有機合成樹脂性能較為突出，在各個領(lǐng)域都有所應(yīng)用。本文對有機硅改性有機合成樹脂進(jìn)行了綜合性分析，并提出了相關(guān)觀點，供以參考。

有機硅；合成樹脂；改性

有機硅改性有機合成樹脂中受到有機硅的影響因此較普通合成樹脂性能上發(fā)生了較大的變化。單從有機硅結(jié)構(gòu)來看，其中硅氧鍵鍵能較高，遠(yuǎn)超過碳碳鍵鍵能，這體現(xiàn)了有機硅結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。但也正是由于有機硅的上述特點造成了很多有機樹脂與有機硅相容性并不理想，因此直接采取物理方法并無法達(dá)成預(yù)期目標(biāo)，這也就使得在有機硅改性有機合成樹脂合成過程中必然需要化學(xué)方法進(jìn)行操作［1］。在引入硅氧鍵的過程中一般是采取兩種方式進(jìn)行操作即利用硅烷偶聯(lián)劑或含有反應(yīng)性官能團的硅氧烷單體及低聚物進(jìn)行合成從而得到目標(biāo)改性樹脂。

1 有機硅改性丙烯酸酯樹脂

丙烯酸酯樹脂是最為常見且用量最大的一類樹脂，其性能優(yōu)越，特性明顯，因此得到了廣泛的使用。從特性上來看丙烯酸酯樹脂無論是在耐油性、氧化性還是耐溶劑性方面都具有顯著的特點，另外在耐溫性方面及抗老化方面丙烯酸酯樹脂性能也較為突出。然而在烯酸酯樹脂當(dāng)中置入有機硅結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步增強上述結(jié)構(gòu)，一般情況下是通過縮合反應(yīng)進(jìn)行，或者優(yōu)先合成聚硅烷大單體，再與不同類型的丙烯酸酯單體自由聚合最終得到目標(biāo)產(chǎn)物［2］。在有機硅結(jié)構(gòu)的作用下將會促使產(chǎn)物保持耐候性、抗污性以及抗粉化性等等。當(dāng)然合成有機硅改性丙烯酸酯樹脂的方法也是多種多樣，例如可采取采用Y-甲基丙烯酞氧基丙基三甲氧基硅烷單體借助催化劑并在特定條件下進(jìn)行縮聚從而得到聚有機硅氧硅，或者將有機硅含量控制在8%左右，然后將有機硅聚合物于丙烯酸樹脂中均勻分散，其性能將得到極大程度的優(yōu)化。在經(jīng)過物理共混法以及化學(xué)改性法處理后使得丙烯酸樹脂的各方面性能均得以提升。有機硅改性丙烯酸酯樹脂多用于涂料、膠粘劑以及紡織皮革助劑等方面，隨著合成技術(shù)水平不斷提升使得機硅改性丙烯酸酯樹脂在生物材料合成以及抗沖擊材料合成當(dāng)中均有所使用，它的加入使得相關(guān)材料綜合性能得到了明顯提升。

2 有機硅改性酚醛樹脂

通常情況下酚醛樹脂具有較大分子量并且體現(xiàn)了分散性特征，這也使得分子結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)了多樣性。在制備過程中若工藝條件不同將得到不同的結(jié)構(gòu)。一般情況下線型酚醛樹脂加工性較強，但是一旦呈現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時其加工性水平將會下降。酚醛樹脂無法加熱，因此高溫條件下將使其發(fā)生裂解，甚至?xí)惶蓟?，這將導(dǎo)致樹脂結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重影響。在有機硅改性酚醛樹脂合成過程中一般是通過物理共混方法得到目標(biāo)產(chǎn)物，但受到有機硅結(jié)構(gòu)本身的影響使得有機硅相容性存在一定問題，因此通過化學(xué)改性方法可促使反應(yīng)正常進(jìn)行，通常情況下相關(guān)有機硅結(jié)構(gòu)主要分為兩類，一類即為硅烷偶聯(lián)劑，另一類是硅氧烷單體或低聚物，也就是說有機硅與不同合成樹脂進(jìn)行反應(yīng)得到的特性及性能是存在差異的。例如學(xué)者M(jìn).JJurek在酚醛樹脂當(dāng)中置入二甲基桂氧焼低聚物來完善樹脂溶解度以及抗氧化性，當(dāng)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%時，聚合物在氧化選擇性上將體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢，并且聚合物良好的溶解度可促使其在雙層抵制體系運用。另外還有學(xué)者利用PDMS與AN進(jìn)行反應(yīng)［3］，然后得到的產(chǎn)物與BDM共聚，在這種情況下最終產(chǎn)物為AN/BDM，其韌性將大幅度提升。

3 有機硅改性環(huán)氧樹脂

在所有樹脂當(dāng)中環(huán)氧樹脂無論是在力學(xué)強度上、化學(xué)穩(wěn)定性上，還是耐熱方面均體現(xiàn)了優(yōu)勢。環(huán)氧樹脂表面自由能較高，因此易被污染，并且表面附著的羥基容易受水影響。其耐熱性并不理想，并且結(jié)構(gòu)較脆。而有機硅改性環(huán)氧樹脂無論是耐熱性還是柔性以及防油性能上較環(huán)氧樹脂均有不同幅度提升，有機硅烷附著于環(huán)氧樹脂表面可降低表面自由能，從而促使材料本來的防水性能及防油性能水平得以提升。相對而言環(huán)氧樹脂與有機硅溶解參數(shù)差異性較大，這就會導(dǎo)致出現(xiàn)多相結(jié)構(gòu)并且改性樹脂將呈現(xiàn)為兩相分離。因此為了讓改性樹脂的耐熱性能及耐水性能得以提升，就需要對其內(nèi)應(yīng)力及相容性進(jìn)行進(jìn)一步完善。在相關(guān)研究中通過利用PMPS進(jìn)行化學(xué)改性，使得兩相結(jié)合力得到了顯著增強，從層面反映了PMPS通過硅氧碳鍵與基體連接。在上述情況下將得到互穿網(wǎng)絡(luò)從而使得兩相相容性得以完善。另外可采取適量的有機硅低聚物與環(huán)氧樹脂縮聚，所得到的有機硅改性環(huán)氧樹脂其結(jié)構(gòu)將更加穩(wěn)定、均一。

4 結(jié)語

有機硅改性有機合成樹脂在性能上較傳統(tǒng)有機合成樹脂更具優(yōu)勢，但是在合成過程中需要考慮到有機硅結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的影響，在部分情況下會對目標(biāo)產(chǎn)物合成產(chǎn)生阻滯作用，因此需要對硅含量、反應(yīng)條件及相關(guān)工藝進(jìn)行調(diào)整從而獲取良性反應(yīng)條件從而得到特征化目標(biāo)產(chǎn)物。

［1］溫振華，張三平，周嬋，田豐，胡章枝.有機硅氧烷改性丙烯酸乳液合成及性能研究［J］.涂料工業(yè).2011（08）.

［2］吳勝華，姚伯龍，陳明清.丙烯酸乳膠多元醇的制備及其性能［J］.安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）.2010（04）.

［3］梁鑒泉，毛英利，彭錦安，李會寧，曹德榕.正交法研究自干型水分散氟硅改性丙烯酸樹脂的合成與性能［J］.涂料工業(yè). 2010（04）.