具有互穿网络结构的环氧树脂-硅橡胶聚合物及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113185842A(43)申请公布日2021.07.30(21)申请号202110635475.8(22)申请日2021.06.08(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人李卫平杨旭刘慧丛陈海宁(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人吴梦圆(51)Int.Cl.C08L83/04(2006.01)C08L63/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称具有互穿网络结构的环氧树脂-硅橡胶聚合物及制备方法(57)摘要一种具有互穿网络结构的环氧树脂‑硅橡胶聚合物及制备方法，其中，环氧树脂‑硅橡胶聚合物材料包括：100重量份的室温硫化硅橡胶，10～40重量份的有机硅改性双酚A环氧树脂，1～2重量份的硅橡胶固化剂，10～40重量份的环氧树脂固化剂。本发明采用与硅橡胶相容性好的有机硅改性环氧树脂，二者链段缠结形成互穿网络结构，提高了力学特性和热稳定性能，在航空航天烧蚀防热领域及阻燃防火领域有极大的应用前景。CN113185842ACN113185842A权利要求书1/2页1.一种环氧树脂‑硅橡胶聚合物材料，包括：100重量份的室温硫化硅橡胶，10～40重量份的有机硅改性双酚A环氧树脂，1～2重量份的硅橡胶固化剂，10～40重量份的环氧树脂固化剂。2.根据权利要求1所述的环氧树脂‑硅橡胶聚合物材料，其特征在于，所述室温硫化硅橡胶为缩合型室温硫化硅橡胶，优选为如下式(1)所示的室温硫化甲基苯基硅橡胶：其中，m为1000～8000，n为200～1600。3.根据权利要求1所述的环氧树脂‑硅橡胶聚合物材料，其特征在于，所述有机硅改性双酚A环氧树脂具有如下式(2)所示结构：其中，x为0～1.8，y为1～8。4.根据权利要求1所述的环氧树脂‑硅橡胶聚合物材料，其特征在于，所述环氧树脂‑硅橡胶聚合物材料还包括0～5重量份的增容剂，所述增容剂优选为硅烷偶联剂。5.根据权利要求1所述的环氧树脂‑硅橡胶聚合物材料，其特征在于，所述硅橡胶固化剂包含有机锡和正硅酸酯，其中所述有机锡占所述硅橡胶固化剂重量的10～30wt％，所述正硅酸酯占所述硅橡胶固化剂重量的70～90wt％；所述环氧树脂固化剂包含聚酰胺650和DMP‑30，其中所述DMP‑30占所述环氧树脂固化剂重量的1～3wt％，所述聚酰胺650占所述环氧树脂固化剂重量的97～99wt％。6.一种具有互穿网络结构的环氧树脂‑硅橡胶聚合物的制备方法，包括以下步骤：将100份重量份的室温硫化硅橡胶与10～40重量份的有机硅改性双酚A环氧树脂以强剪切力分散至均匀；分别加入1～2重量份的硅橡胶固化剂和10～40重量份的环氧树脂固化剂，经20～70℃固化得到所述具有互穿网络结构的环氧树脂‑硅橡胶聚合物。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述有机硅改性双酚A环氧树脂通过以下步骤制备得到：将100重量份的双酚A环氧树脂、10～30重量份的有机硅油和0.05～0.15重量份的催化剂溶于有机溶剂中，在惰性气体氛围下经加热反应，得到所述有机硅改性双酚A环氧树脂。8.根据权利要求7所述的环氧树脂‑硅橡胶聚合物材料，其特征在于，所述双酚A环氧树脂选自E44型双酚A环氧树脂、E51型双酚A环氧树脂和E54型双酚A环氧树脂中的一种或多种；2CN113185842A权利要求书2/2页所述有机硅油选自甲氧基硅油中的一种或多种，优选为甲氧基甲基苯基硅油；所述催化剂选自二月桂酸而丁基锡和/或钛酸四异丙酯；所述有机溶剂选自丙酮、甲苯和二甲苯中的一种或多种。9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在室温硫化硅橡胶与有机硅改性双酚A环氧树脂中加入增容剂并分散均匀，所述增容剂优选为硅烷偶联剂。10.一种利用如权利要求6至9中任一项所述的制备方法得到的具有互穿网络结构的环氧树脂‑硅橡胶聚合物。3CN113185842A说明书1/7页具有互穿网络结构的环氧树脂‑硅橡胶聚合物及制备方法技术领域[0001]本发明涉及树脂基复合材料技术领域，尤其涉及一种具有互穿网络结构的环氧树脂‑硅橡胶聚合物及制备方法。背景技术[0002]随着我国载人航天、探月工程、深空探测、载人登月等工程的逐步展开，以及新型航天飞行器的迅速发展，载人速度越来越高，面临的热环境愈发严酷，气动加热时间达千秒级以上，加热量大幅增加，大面积区域面临着长时有氧环境的高温(≥1000℃)，关键部位瞬时温度可达2000℃以上，给树脂基防热复合材料带来严峻挑战。[0003]在需求牵引下，热防护树脂已从早期的聚酰胺、酚醛树脂、环氧树脂等单一体系，发展至当今的有机硅树脂及改性树脂等。其中，室温硫化甲基苯基硅橡胶(108‑