有機硅改性有機合成樹脂的研究狀況

許由務光（東北林業大學，哈爾濱黑龍江 150040）

有機硅改性有機合成樹脂的研究狀況

許由務光（東北林業大學，哈爾濱黑龍江 150040）

有機合成樹脂其本質為高分子聚合物，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，體現了良好的性能。有機合成樹脂應用較為廣泛，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與樹脂性質存在著密切的關聯。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，在各個領域都有所應用。本文對有機硅改性有機合成樹脂進行了綜合性分析，并提出了相關觀點，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生了較大的變化。單從有機硅結構來看，其中硅氧鍵鍵能較高，遠超過碳碳鍵鍵能，這體現了有機硅結構的穩定性。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成預期目標，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方法進行操作［1］。在引入硅氧鍵的過程中一般是采取兩種方式進行操作即利用硅烷偶聯劑或含有反應性官能團的硅氧烷單體及低聚物進行合成從而得到目標改性樹脂。

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中置入有機硅結構可以進一步增強上述結構，一般情況下是通過縮合反應進行，或者優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產物［2］。在有機硅結構的作用下將會促使產物保持耐候性、抗污性以及抗粉化性等等。當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化。在經過物理共混法以及化學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中均有所使用，它的加入使得相關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了分散性特征，這也使得分子結構呈現了多樣性。在制備過程中若工藝條件不同將得到不同的結構。一般情況下線型酚醛樹脂加工性較強，但是一旦呈現網狀結構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生裂解，甚至會被碳化，這將導致樹脂結構受到嚴重影響。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產物，但受到有機硅結構本身的影響使得有機硅相容性存在一定問題，因此通過化學改性方法可促使反應正常進行，通常情況下相關有機硅結構主要分為兩類，一類即為硅烷偶聯劑，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行反應得到的特性及性能是存在差異的。例如學者M.JJurek在酚醛樹脂當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，當硅質量分數為12%時，聚合物在氧化選擇性上將體現出明顯的優勢，并且聚合物良好的溶解度可促使其在雙層抵制體系運用。另外還有學者利用PDMS與AN進行反應［3］，然后得到的產物與BDM共聚，在這種情況下最終產物為AN/BDM，其韌性將大幅度提升。

3 有機硅改性環氧樹脂

在所有樹脂當中環氧樹脂無論是在力學強度上、化學穩定性上，還是耐熱方面均體現了優勢。環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，并且結構較脆。而有機硅改性環氧樹脂無論是耐熱性還是柔性以及防油性能上較環氧樹脂均有不同幅度提升，有機硅烷附著于環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。相對而言環氧樹脂與有機硅溶解參數差異性較大，這就會導致出現多相結構并且改性樹脂將呈現為兩相分離。因此為了讓改性樹脂的耐熱性能及耐水性能得以提升，就需要對其內應力及相容性進行進一步完善。在相關研究中通過利用PMPS進行化學改性，使得兩相結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絡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氧樹脂縮聚，所得到的有機硅改性環氧樹脂其結構將更加穩定、均一。

4 結語

有機硅改性有機合成樹脂在性能上較傳統有機合成樹脂更具優勢，但是在合成過程中需要考慮到有機硅結構所產生的影響，在部分情況下會對目標產物合成產生阻滯作用，因此需要對硅含量、反應條件及相關工藝進行調整從而獲取良性反應條件從而得到特征化目標產物。

［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.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］.安徽工業大學學報（自然科學版）.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. 2010（04）.