专利名称：复合胶用环氧改性有机硅树脂及其加工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑用粘合剂，特别是涉及复合胶用环氧改性有机硅树脂，及其加工工艺。
背景技术：
石材复合板是指将优质石材切成3_5mm的薄板，利用薄板复合胶粘接在廉价石材、瓷砖、玻璃和蜂窝铝板等基材上，形成新型的复合板。这种复合材料用于室内外装饰，对材料尺寸的稳定性、强度的保持性和耐候性要求很高。石材与玻璃和金属板膨胀系数差异大、材料尺寸易变形；天然石材属多孔隙材料，雨水及其他腐蚀性物质容易通过石材浸蚀胶层。因此对胶粘剂的质量要求极为严格。目前大多数复合材料用环氧胶粘剂来粘接，环氧树脂是一类具有交联网状结构的热固性树脂，它以优异的力学性能、粘接性能著称。然而，环氧树脂由于在固化过程中形成高度交联的结构，导致其性脆、延展性低、耐冲击和应力开裂能力差，易产生裂纹，不能保证复合材料的长期耐久性。近年来，出现了许多用聚硅氧烷改性环氧树脂的报道。聚硅氧烷的引入改性环氧树脂能有效地防止断裂端的增长，从而改善环氧树脂的断裂韧性、降低其热膨胀系数，内应力也随之降低。但有机硅与环氧树脂相容性较差，随着时间延长，两者会自然分离；能否发挥有机硅与环氧树脂二者的最大优点的难点在于找到适宜的取决于有机硅的官能团和化学接枝的方法，目前尚未见到相关报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种改性有机硅树脂的制备工艺，其包括如下步骤a.在反应器中搅拌环氧树脂A加热至50 95°C，优选为70 85°C ；b.将机硅树脂B滴加入前述反应器中，并加入催化剂；c.反应混合物升温并保持在110 135°C，优选为120_125°C，反应6 12小时， 优选为8-10小时；所述环氧树脂A的结构式为
H2C-CH-R-CH-CH2;其中R选自C12 C18的直链或支链烷基；其中所述有机硅树脂B选自如下结构通式化合物H2N-X- (CH2) m-Si (-OCH2CH3) 3 或Y-NH- (CH2) m-Si (-OCH2CH3) 3
其中m = 0、l、2 或 3，X和Y相同或不同，选自C2 C8的直链或支链烷基。所述环氧树脂A的取代基R优选自-C6H4-C(CH3)2-C6H4--CH2O-C6H4-C (CH3) 2-C6H4_0CH2--C6H4-CH2-C6H4-或 -CH2O-C6H4-CH2-C6H4-OCH2- 有机硅树脂B的取代基X优选自- (C6H4)--CH2-CH2-CH2-或-CH2-CH2-NH- (CH2)-。所述有机硅树脂B的取代基Y优选自-(C6H5)-NH2-CO-或NH2-CH2-CH20其中步骤c后还可进一步将反应产物pH值调整至5 6. 5。所述的改性有机硅树脂的制备工艺中所述环氧树脂A和有机硅树脂B的重量比为 1 0. 6 1. 2，优选 1:1。本发明的另一方面在于提供一种由前述工艺所制备的复合胶用环氧改性有机硅树脂。用于粘合剂的环氧改性有机硅树脂中有机硅树脂的用量是至关重要的，随着其用量的增加，改性树脂的耐热、耐候和韧性提高，但机械性能变差；反之则耐腐蚀性能提高。本领域已知根据改性用量m(环氧)m(有机硅)=20 80 70 30，制备出满足不同用途需要的环氧改性有机硅树脂。本发明结合复合胶的性能要求，经过大量创造性试验确定了环氧树脂与有机硅树脂重量比在1 0.6 1.2时性能最佳，最适合用于石材复合胶。除了有机硅树脂用量的选择，其种类的选择也很重要。本发明采用上述有机硅树脂B，硅原子上接有3个烷氧基，与环氧树脂反应后，端位会保留烷氧基活性基团。改性后的树脂可与硅橡胶进行缩聚反应，而不需要传统的氨类固化剂进行固化。这样制作的复合胶不仅解决了基材由于热膨胀导致的变形，耐水性差导致的胶层脱落等问题。同时避免了由于配比不当、搅拌不均造成遗留胺类污染石材的现象。本发明提供的有机硅改性树脂制成的复合胶，具有以下优点工艺简单，操作简便，改性有机硅树脂是通过采用分子设计、裁剪的方法，合成出一类结合环氧树脂的高强度、耐腐蚀及有机硅树脂耐候性，使得树脂具有多重功能性。拉伸粘接强度可达到1. 98MPa, 紫外线照射300h后拉伸粘接强度为1. 85MPa,达到最大拉伸强度时的伸长率可达100 % ；热老化在105 °C鼓风干燥箱中，保持21天无龟裂、无粉化现象。而传统复合胶基本没有受力伸长性能，受力后的结果基本都是内聚破坏，而不会得到有效的缓冲或力的转移。所以采用经过改性的有机硅树脂的复合胶比传统复合胶，具有韧性高、耐候性好的优点，从而大大提高了复合产品的耐候性、耐温性、粘结性、相容性、韧性和抗震动、撞击的性能，使改性产品获得更好的应用。
具体实施例方式以下通过非限制性实施例对本发明进行进一步说明，以便更好理解本发明的内容。实施例1选取100重量份的环氧树脂A(E_51，江苏三木集团产品)，在反应釜中搅拌加热至 70 °C,
权利要求
1. 一种改性有机硅树脂的制备工艺，其包括如下步骤a.在反应器中搅拌环氧树脂A加热至50 95°C；b.将机硅树脂B滴加入前述反应器中，并加入催化剂；c.反应混合物升温并保持在110 135°C，反应6 12小时； 所述环氧树脂A的结构式为H2C-CH-R-CH-CH2;其中R选自C12 C18的直链或支链烷基； 其中所述有机硅树脂B选自如下结构通式化合物 H2N-X- (CH2) m-Si (-OCH2CH3) 3 或 Y-NH- (CH2) m-Si (-OCH2CH3) 3 其中m = 0、1、2或3，X和Y相同或不同，选自C2 C8的直链或支链烷基。
2.如权利要求1所述的改性有机硅树脂的制备工艺，其中所述环氧树脂A的取代基R 选自-C6H4-C(CH3)2-C6H4--CH2O-C6H4-C (CH3) 2-C6H4-0CH2--C6H4-CH2-C6H4-或 -CH2O-C6H4-CH2-C6H4-OCH2-。
3.根据权利要求1所述的改性有机硅树脂的制备工艺，其中所述有机硅树脂B为 H2N-X- (CH2) m-Si (-OCH2CH3) 3 且 X 选自-(C6H4)--CH2-CH2-CH2--CH2-CH2-NH- (CH2)-。
4.根据权利要求1所述的改性有机硅树脂的制备工艺，其中所述有机硅树脂B为 Y-NH- (CH2) m-Si (-OCH2CH3) 3 且 Y 选自-(C6H5)-NH2-CO-或 NH2-CH2-CH20
5.根据权利要求1-4中任一所述的改性有机硅树脂的制备工艺，其特征在于步骤c 后还包括将反应产物PH值调整至5 6. 5的步骤。
6.根据权利要求5所述的改性有机硅树脂的制备工艺，其特征在于步骤a中环氧树脂A加热至70 85 °C。
7.根据权利要求5所述的改性有机硅树脂的制备工艺，其特征在于步骤c中反应温度为120-125°C，反应时间为8-10小时。
8.根据权利要求7所述的改性有机硅树脂的制备工艺，其特征在于所述环氧树脂A 和有机硅树脂B的重量比为1 0. 6 1. 2。
9.根据权利要求8所述的改性有机硅树脂的制备工艺，其特征在于所述环氧树脂A和有机硅树脂B的重量比为1 1。
10. 一种由权利要求8所述制备工艺制得到的环氧改性有机硅树脂。
全文摘要
本发明提供一种改性有机硅树脂的制备工艺，其包括在反应器中搅拌环氧树脂A加热至50～95℃；将机硅树脂B滴加入前述反应器中，并加入催化剂；反应混合物升温并保持在110～135℃，反应6～12小时。本发明还提供基于前述方法制得到复合胶用环氧改性有机硅树脂。本发明采用分子设计、裁剪的方法，合成出一类结合环氧树脂的高强度、耐腐蚀及有机硅树脂耐候性，使得树脂具有多重功能性。改性有机硅树脂所制得改性复合胶，在柔韧性、耐候性方面得到了较大幅度的提升，对于采用该复合胶的产品的耐候性、抗震动和撞击性能都有较大提高。
文档编号C08G59/14GK102206322SQ20101013981
公开日2011年10月5日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者丁逢春, 夏文进, 林建伟 申请人:江苏力宝建材工业有限公司