一种含磷聚硅氧烷及其制备方法与改性环氧树脂的应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115894934A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211453582.XC08L83/08(2006.01)(22)申请日2022.11.21C09J163/00(2006.01)C09J183/08(2006.01)(71)申请人江南大学地址214122江苏省无锡市滨湖区蠡湖大道1800号(72)发明人李小杰章珂朱叶魏玮刘敬成(74)专利代理机构无锡华源专利商标事务所(普通合伙)32228专利代理师冯智文(51)Int.Cl.C08G77/395(2006.01)C08G77/14(2006.01)C08G77/06(2006.01)C08L63/00(2006.01)权利要求书2页说明书14页附图1页(54)发明名称能，且环氧基团可参与树脂固化反应，从而对环一种含磷聚硅氧烷及其制备方法与改性环氧树脂固化物起到既增韧又阻燃的作用。氧树脂的应用(57)摘要本发明公开了一种含磷聚硅氧烷，所述含磷聚硅氧烷的结构如通式(1)所示：所述含磷聚硅氧烷作为改性剂用于改性环氧树脂，制备含有所述含磷聚硅氧烷的环氧树脂组合物；所述含磷聚硅氧烷占环氧树脂组合物的1～40wt％。本发明含磷聚硅氧烷以硅氧键为主链结构，苯基、环氧基以及含磷基团为侧基结构，其中，硅氧烷链较为柔顺，可以为环氧树脂提供良好的韧性，苯环和CN115894934A含磷基团侧基可提高环氧树脂的耐热及阻燃性CN115894934A权利要求书1/2页1.一种含磷聚硅氧烷，其特征在于，所述含磷聚硅氧烷的结构如通式(1)所示：通式(1)中，x、y、z均为0～20范围内的整数，且x、z不同时为0；R1表示为‑CH3、‑CH2CH3中的一种或多种；R2表示为中的一种或多种。2.一种权利要求1所述含磷聚硅氧烷的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将二苯基硅二醇、环氧硅烷和催化剂混合，在50～100℃下反应4～24h后，得到环氧基聚硅氧烷；(2)在步骤(1)制备的环氧基聚硅氧烷中加入含磷单体和溶剂，在催化剂作用下，70～160℃反应6～24h，得到所述含磷聚硅氧烷。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述环氧硅烷为2‑(3,4‑环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷、2‑(3,4‑环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷、2‑(3,4‑环氧环己烷基)甲基二乙氧基硅烷、2‑(3,4‑环氧环己烷基)甲基二甲氧基硅烷、4‑(三甲氧基2CN115894934A权利要求书2/2页硅基)丁烷‑1,2‑环氧化物、4‑(三乙氧基硅基)丁烷‑1,2‑环氧化物、三甲氧基‑[3‑(2‑氧杂环丁基)丙基]硅烷、三乙氧基‑[3‑(2‑氧杂环丁基)丙基]硅烷中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述催化剂为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、氢氧化钡、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵中的一种或多种。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述二苯基硅二醇与环氧硅烷的摩尔比为1～2:1；所述催化剂用量为二苯基硅二醇和环氧硅烷总质量的1～10％。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述含磷单体为9,10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物、亚磷酸二甲酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸二苯酯中的一种或多种；所述溶剂为甲苯、二甲苯、1,4‑二氧六环、乙二醇乙醚、四氢呋喃、N,N‑二甲基甲酰胺、N,N‑二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种；所述催化剂为三苯基膦、N,N‑二甲基苄胺、二丁基二锡的一种或多种。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，环氧基聚硅氧烷与含磷单体的质量比为1:0.05～0.8；所述溶剂用量要确保环氧基聚硅氧烷与含磷单体的浓度为0.2～0.8g/mL；所述催化剂用量为环氧基聚硅氧烷与含磷单体总质量的0.5～2％。8.一种权利要求1所述含磷聚硅氧烷的应用，其特征在于，作为改性剂用于改性环氧树脂，制备含有所述含磷聚硅氧烷的环氧树脂组合物；所述含磷聚硅氧烷占环氧树脂组合物的1～40wt％。9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，含有所述含磷聚硅氧烷的环氧组合物包括环氧树脂、固化剂、固化促进剂和所述含磷聚硅氧烷；所述固化剂的用量为环氧树脂组合物的10～60wt％；所述固化促进剂的用量为环氧树脂组合物的0.1～2wt％。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、脂环族环氧树脂中的一种或多种；所述固化剂为有机酸酐类或有机胺类固化剂；所述固化促进剂为叔胺类、咪唑类、有机磷类化合物、乙酰丙酮金