本發明涉及(ji)(ji)高分子材(cai)料，具體涉及(ji)(ji)一種含氟氨(an)基聚(ju)硅氧烷樹脂及(ji)(ji)其制備(bei)方法、環氧樹脂涂料。

背景技術：

1、環(huan)(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)由(you)于具有(you)優異的(de)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)、化(hua)學性(xing)能(neng)、電氣(qi)絕(jue)緣(yuan)(yuan)性(xing)能(neng)、低收縮率以(yi)及(ji)對多類基材的(de)強附(fu)著力，被廣泛用作涂料、粘接劑、封裝、復合材料等。作為涂料，環(huan)(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)在船舶海洋、航空(kong)航天、武器裝備、交(jiao)通運輸、化(hua)工(gong)管道等領域(yu)發(fa)揮了重(zhong)要作用。在具體使用過(guo)程中，通常采(cai)用環(huan)(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)與相應的(de)固(gu)(gu)化(hua)劑發(fa)生化(hua)學反應，從而固(gu)(gu)化(hua)形(xing)成(cheng)網狀立體聚(ju)合物(wu)。環(huan)(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)固(gu)(gu)化(hua)后具有(you)高強度、優良(liang)的(de)附(fu)著性(xing)、耐(nai)化(hua)學性(xing)、耐(nai)熱性(xing)、電絕(jue)緣(yuan)(yuan)性(xing)、低收縮性(xing)、低揮發(fa)性(xing)以(yi)及(ji)良(liang)好的(de)抗疲勞性(xing)等特性(xing)。其中，固(gu)(gu)化(hua)劑的(de)種類對固(gu)(gu)化(hua)產物(wu)的(de)性(xing)能(neng)有(you)重(zhong)要影響。

2、目前，環(huan)氧樹脂(zhi)(zhi)固化劑(ji)多種(zhong)多樣(yang)，其中以(yi)胺(an)(an)固化劑(ji)最為常用。胺(an)(an)固化劑(ji)包(bao)括脂(zhi)(zhi)肪族(zu)胺(an)(an)、脂(zhi)(zhi)環(huan)族(zu)胺(an)(an)、芳香族(zu)胺(an)(an)等等，但使用這些有機(ji)胺(an)(an)作(zuo)為固化劑(ji)制(zhi)備的環(huan)氧樹脂(zhi)(zhi)涂料難(nan)以(yi)同時達到(dao)室溫固化、耐腐蝕(shi)、耐熱的要求。

技術實現思路

1、本(ben)申請提供一(yi)種含氟氨(an)基(ji)聚硅氧(yang)烷樹脂(zhi)(zhi)及其制(zhi)備(bei)方(fang)法、環(huan)氧(yang)樹脂(zhi)(zhi)涂料(liao)，可(ke)用作(zuo)環(huan)氧(yang)樹脂(zhi)(zhi)的(de)固(gu)化劑，可(ke)以(yi)使(shi)得(de)制(zhi)備(bei)的(de)環(huan)氧(yang)樹脂(zhi)(zhi)涂料(liao)具備(bei)低(di)溫或室(shi)溫固(gu)化能(neng)力，與此同時(shi)，還(huan)可(ke)以(yi)使(shi)得(de)制(zhi)備(bei)的(de)環(huan)氧(yang)樹脂(zhi)(zhi)涂料(liao)具有耐(nai)腐蝕、耐(nai)熱、耐(nai)磨等性(xing)能(neng)。

2、第一方(fang)面(mian)，本申請(qing)實施(shi)例提供一種含(han)氟氨(an)基聚(ju)(ju)硅氧(yang)烷樹脂，所述含(han)氟氨(an)基聚(ju)(ju)硅氧(yang)烷樹脂的化(hua)學結構式(shi)如式(shi)(i)所示：

3、

4、其中，r為(wei)甲基或乙(yi)基；r1為(wei)苯基；r2為(wei)甲基或乙(yi)基；rf為(wei)三氟(fu)丙基；g為(wei)氨(an)烷基。

5、在一些實施(shi)例中，所述氨烷(wan)基(ji)(ji)為-ranh2或(huo)-ranhrbnh2，其中，ra為包(bao)含具(ju)有2-4個碳原子的烴(jing)基(ji)(ji)，rb為包(bao)含具(ju)有2-4個碳原子的烴(jing)基(ji)(ji)。

6、在一(yi)些實施例(li)中，所述含氟(fu)氨基聚硅氧烷樹脂(zhi)的(de)粘度為(wei)(wei)200-500mpa·s、胺值為(wei)(wei)2.20-3.30mmol/g。

7、第二方面，本申(shen)請實施例提供一種含氟氨(an)基聚(ju)硅(gui)氧烷樹脂的制備方法，其(qi)特(te)征在(zai)于，包括以下步驟：

8、(1)將第一單體和第二單體混(hun)合均勻，再加入(ru)水進行反應(ying)，得到反應(ying)混(hun)合物a；

9、(2)往所述反應混合(he)物a中繼續加入(ru)第三單體和(he)水，反應后(hou)得到反應混合(he)物b；

10、(3)將(jiang)所述反應(ying)混合物(wu)b在真空條(tiao)件下進行縮聚(ju)反應(ying)，同(tong)時除(chu)去反應(ying)副產物(wu)，得到含(han)氟氨基聚(ju)硅氧烷樹脂，

11、其中，第(di)一單(dan)體的化學結構式(shi)(shi)如式(shi)(shi)(ii)所示：

12、

13、第二單體(ti)的化學結構式如式(iii)所示：

14、

15、第三單體的化學結構式(shi)如式(shi)(iv)所(suo)示：

16、

17、r為(wei)甲基(ji)或乙基(ji)；r1為(wei)苯基(ji)；r2為(wei)甲基(ji)或乙基(ji)；rf為(wei)三氟丙基(ji)；g為(wei)氨烷基(ji)。

18、在一(yi)(yi)些(xie)實(shi)施(shi)例(li)中(zhong)(zhong)(zhong)，在步(bu)驟(zou)(1)中(zhong)(zhong)(zhong)，第(di)一(yi)(yi)單(dan)體(ti)(ti)、第(di)二單(dan)體(ti)(ti)和水的(de)摩爾比(bi)為(wei)(1.00-3.00):1.00:(1.80-5.40)，在步(bu)驟(zou)(2)中(zhong)(zhong)(zhong)，第(di)三單(dan)體(ti)(ti)和水的(de)摩爾比(bi)為(wei)1.00:(0.50-1.00)。

19、在一些實施例中，在步(bu)驟(1)中，第(di)一單體(ti)和第(di)二單體(ti)的摩爾(er)比為(1.00-1.20):1.00。

20、在一些實(shi)施例中，所(suo)述(shu)第三單體(ti)和所(suo)述(shu)第二(er)單體(ti)的摩爾比(bi)為1.00:(0.50-2.50)。

21、在(zai)一(yi)些實(shi)施(shi)例中(zhong)，在(zai)步驟(1)中(zhong)，將(jiang)所(suo)(suo)述(shu)第一(yi)單(dan)體(ti)和所(suo)(suo)述(shu)第二單(dan)體(ti)混(hun)合均勻(yun)，在(zai)10-30℃下加(jia)(jia)入水，水解反(fan)應(ying)0.2-1.0h，得(de)(de)到所(suo)(suo)述(shu)反(fan)應(ying)混(hun)合物(wu)a；在(zai)步驟(2)中(zhong)，往所(suo)(suo)述(shu)反(fan)應(ying)混(hun)合物(wu)a中(zhong)繼續加(jia)(jia)入第三單(dan)體(ti)和水，在(zai)10-30℃下繼續反(fan)應(ying)0.5-1.0h后(hou)，升溫至60-80℃反(fan)應(ying)3.0-6.0h，得(de)(de)到所(suo)(suo)述(shu)反(fan)應(ying)混(hun)合物(wu)b；在(zai)步驟(3)中(zhong)，將(jiang)所(suo)(suo)述(shu)反(fan)應(ying)混(hun)合物(wu)b在(zai)60-90℃的真空條件進行縮聚反(fan)應(ying)4.0-7.0h，同(tong)時(shi)除去反(fan)應(ying)副(fu)產物(wu)，得(de)(de)到所(suo)(suo)述(shu)含氟氨基聚硅(gui)氧烷樹脂。

22、第(di)三方面，本申(shen)請實(shi)施例提供一種(zhong)環氧(yang)樹(shu)(shu)脂涂料，其特(te)征(zheng)在于，包括：環氧(yang)樹(shu)(shu)脂和含(han)氟(fu)氨(an)基聚硅氧(yang)烷樹(shu)(shu)脂，其中，所述環氧(yang)樹(shu)(shu)脂中的(de)(de)環氧(yang)基、所述含(han)氟(fu)氨(an)基聚硅氧(yang)烷樹(shu)(shu)脂中的(de)(de)氨(an)基氫(qing)的(de)(de)摩爾(er)比為(wei)1.00:(0.80-1.00)。

23、在(zai)一(yi)些實施(shi)例中(zhong)，所述環(huan)(huan)(huan)氧(yang)樹脂(zhi)(zhi)包括(kuo)脂(zhi)(zhi)環(huan)(huan)(huan)族環(huan)(huan)(huan)氧(yang)樹脂(zhi)(zhi)、芳香族環(huan)(huan)(huan)氧(yang)樹脂(zhi)(zhi)中(zhong)的至少一(yi)種(zhong)。

24、由以上技術方案可(ke)(ke)知，本說(shuo)明(ming)書提供(gong)了一種(zhong)全新的(de)含氟(fu)氨基聚硅氧(yang)(yang)烷樹脂，該含氟(fu)氨基聚硅氧(yang)(yang)烷樹脂可(ke)(ke)用作環氧(yang)(yang)樹脂的(de)固化劑，可(ke)(ke)以使得制(zhi)備(bei)的(de)環氧(yang)(yang)樹脂涂料具備(bei)低溫(wen)或(huo)室溫(wen)固化能力，與此同時，還可(ke)(ke)以使得制(zhi)備(bei)的(de)環氧(yang)(yang)樹脂涂料具有耐腐蝕、耐熱、耐磨等性能。

技術特征：

1.一(yi)種含氟(fu)(fu)氨基聚硅(gui)氧烷樹脂，其特征在(zai)于，所述(shu)含氟(fu)(fu)氨基聚硅(gui)氧烷樹脂的化學結構(gou)式(shi)(shi)如式(shi)(shi)(i)所示：

2.如權(quan)利要求1所(suo)述的(de)含氟氨基(ji)聚硅氧烷樹脂，其特征在于，所(suo)述氨烷基(ji)為-ranh2或-ranhrbnh2，其中(zhong)，ra為包含具(ju)有2-4個碳(tan)原子的(de)烴(jing)基(ji)，rb為包含具(ju)有2-4個碳(tan)原子的(de)烴(jing)基(ji)。

3.如權利要(yao)求1所述的(de)含氟氨基聚硅氧(yang)烷樹脂，其特征在于，所述含氟氨基聚硅氧(yang)烷樹脂的(de)粘度(du)為200-500mpa·s、胺(an)值為2.20-3.30mmol/g。

4.一種含氟氨(an)基聚硅氧(yang)烷(wan)樹(shu)脂的制備方法，其(qi)特征在于，包括以下步驟：

5.如權利要求(qiu)4所述的含氟(fu)氨(an)基聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)樹脂的制備方(fang)法，其特(te)征在(zai)于，在(zai)步(bu)驟(1)中，第(di)(di)一(yi)單(dan)體(ti)、第(di)(di)二(er)單(dan)體(ti)和水(shui)的摩爾比為(wei)(1.00-3.00):1.00:(1.80-5.40)，在(zai)步(bu)驟(2)中，第(di)(di)三單(dan)體(ti)和水(shui)的摩爾比為(wei)1.00:(0.50-1.00)。

6.如權利要求(qiu)5所(suo)述的(de)含氟氨基聚硅(gui)氧烷樹脂的(de)制備方(fang)法，其特征在于，在步驟(1)中，第一(yi)單體和(he)第二單體的(de)摩爾(er)比為(1.00-1.20):1.00。

7.如權利(li)要(yao)求4所述(shu)的含氟氨基聚硅氧(yang)烷樹脂(zhi)的制備方法，其特征在于，所述(shu)第三單(dan)體和所述(shu)第二(er)單(dan)體的摩爾比(bi)為1.00:(0.50-2.50)。

8.如權利要求4所(suo)述的含氟(fu)氨基(ji)聚硅氧(yang)烷樹(shu)脂的制備方法，其特征在(zai)于，在(zai)步(bu)驟(zou)(zou)(1)中，將所(suo)述第(di)(di)一單(dan)體和(he)所(suo)述第(di)(di)二(er)單(dan)體混(hun)(hun)合(he)(he)均勻，在(zai)10-30℃下(xia)加(jia)入(ru)水(shui)，水(shui)解反(fan)應(ying)(ying)(ying)0.2-1.0h，得到所(suo)述反(fan)應(ying)(ying)(ying)混(hun)(hun)合(he)(he)物(wu)a；在(zai)步(bu)驟(zou)(zou)(2)中，往所(suo)述反(fan)應(ying)(ying)(ying)混(hun)(hun)合(he)(he)物(wu)a中繼續加(jia)入(ru)第(di)(di)三單(dan)體和(he)水(shui)，在(zai)10-30℃下(xia)繼續反(fan)應(ying)(ying)(ying)0.5-1.0h后，升溫至60-80℃反(fan)應(ying)(ying)(ying)3.0-6.0h，得到所(suo)述反(fan)應(ying)(ying)(ying)混(hun)(hun)合(he)(he)物(wu)b；在(zai)步(bu)驟(zou)(zou)(3)中，將所(suo)述反(fan)應(ying)(ying)(ying)混(hun)(hun)合(he)(he)物(wu)b在(zai)60-90℃的真空條(tiao)件進行縮(suo)聚反(fan)應(ying)(ying)(ying)4.0-7.0h，同時除去反(fan)應(ying)(ying)(ying)副產物(wu)，得到所(suo)述含氟(fu)氨基(ji)聚硅氧(yang)烷樹(shu)脂。

9.一種環(huan)(huan)(huan)氧(yang)樹(shu)(shu)脂涂料(liao)，其特征在于，包括：環(huan)(huan)(huan)氧(yang)樹(shu)(shu)脂和含氟氨基聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)樹(shu)(shu)脂，其中，所(suo)述(shu)環(huan)(huan)(huan)氧(yang)樹(shu)(shu)脂中的環(huan)(huan)(huan)氧(yang)基、所(suo)述(shu)含氟氨基聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)樹(shu)(shu)脂中的氨基氫的摩爾(er)比為1.00:(0.80-1.00)。

10.如權(quan)利(li)要求9所述的環氧(yang)樹(shu)脂(zhi)涂料，其特征(zheng)在于，所述環氧(yang)樹(shu)脂(zhi)包(bao)括脂(zhi)環族環氧(yang)樹(shu)脂(zhi)、芳香(xiang)族環氧(yang)樹(shu)脂(zhi)中的至少一種。

技術總結
本申請公開了一種含氟氨基聚硅氧烷樹脂及其制備方法、環氧樹脂涂料；本申請通過提供一種全新的含氟氨基聚硅氧烷樹脂，該含氟氨基聚硅氧烷樹脂可用作環氧樹脂的固化劑，使得制備的環氧樹脂涂料具備低溫或室溫固化能力，與此同時，還可以使得制備的環氧樹脂涂料具有耐腐蝕、耐熱、耐磨等性能。

技術研發人員：黃發榮,萬里強,袁蕎龍,周燕,王凱力,王珂鎣,董強,王彩云,覃良蓉
受保護的技術使用者：華東理工大學
技術研發日：
技術公布日：2024/10/10