正硅酸乙酯法制备甲基乙烯基MQ硅树脂的原理正硅酸乙酯法制备乙烯基MQ树脂是以乙烯基双封头为单官能团有机硅单元(M基团),以正硅酸乙酯为四官能团有机硅单元(Q基团),将两者酸性条件下发生水解缩聚,从而形成了硅树脂。其中,乙烯基双封头是封端剂,可以通过改变其用量控制MQ硅树脂的分子量[13]。
(1) MQ树脂的合成
将适量MM,盐酸、水及EtOH加入反应瓶中,于70℃搅拌下慢慢加入正硅酸乙酯。回流反应5小时。用碳酸氢钠中和。抽真空,减压蒸馏40分钟,150℃压强大概在-0.08~-0.09之间,得到了半透明粘性成品。
(2) 乙烯基MQ树脂的合成
A 方法一
将适量的乙烯基双封头、盐酸、水及EtOH加入反应瓶中,于70℃搅拌下用恒压漏斗慢慢加入正硅酸乙酯。回流反应5小时,用碳酸氢钠中和抽真空,减压蒸馏20分钟,120℃、压强大概在-0.08~-0.09之间,得到了半透明粘性成品。
B 方法二
在三口烧瓶中加入乙烯基双封头、浓盐酸、去离子水及乙醇的混合液,然后于快速搅拌和加热回流条件下(70℃)快速滴入正硅酸乙酯水解缩合。水解1 h 后,加入25 mL 甲苯萃取。1 h 后将反应液倒入分液漏斗,静置分层。将水层分去,油层备用。油层水洗至中性。蒸馏、干燥除去溶剂甲苯后得到白色(或略带黄色)粉末固体。
2.3.3 MQ树脂的合成——硅酸钠法
在三口烧瓶中加入适量浓盐酸,快速搅拌下加入硅酸钠溶液,水解45s。加入乙醇,MMVI,MM混合液,在46℃下供水解35分钟。加入MM萃取,升温至70℃,回流3小时20分。加入甲苯和KOH催化剂。在95℃下脱水缩合3小时。用盐酸水洗至中性在120℃,-0.08~-0.09压强下,减压蒸馏,得到了半透明粘性成品。
2.3.4 有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯合成方法
(1) 第一条合成路线——将二异氰酸酯先与长链二醇反应,再与丙烯酸羟基酯反应
将羟基硅油、DMPA称重,放入到三口烧瓶中。在120℃下,-0.08mpa下抽真空除去水分,一小时。加入适量的TDI,阻聚剂,催化剂,47℃反应2小时。加入适量的HEA ,53℃,反应2小时。在烧杯中加入水,三乙胺,高速分散30min。得到了均匀分散的白色树脂乳液
图2.2方法一合成的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯
(2) 第一条合成路线——将二异氰酸酯先与丙烯酸羟基脂反应,再与长链二醇反应
TDI、DMPA称重,放入到三口烧瓶中。在47℃下反应2小时。加入适量的HEA,阻聚剂,催化剂,在47℃下,反应2小时。加入适量的羟基硅油 ,在80℃下,反应2小时。在烧杯中加入水,三乙胺,高速分散30min,得到了均匀分散的白色树脂乳液[14]。
2.3.5 环氧丙烯酸酯合成方法
(1) 环氧树脂与丙烯酸酯进行酯化反应
按化学计量比加入环氧树脂和丙烯酸、催化剂和阻聚剂。体系升温,开启搅拌,加入催化剂:N-N-二甲基苄胺、阻聚剂:对苯二酚,体系温度到达75℃,滴加丙烯酸; 丙烯酸滴完,设置升温到85℃;温度到达85℃。 第一阶段反应结束,得到亮棕黄色液体。
(2) 马来酸酐与EA体系反应
按化学计量比加入EA和顺酐。反应温度:采用分段升温法65℃下反应 40min ;75℃下反应 3h;催化剂为N,N-二甲基苄胺,用量为 1.0wt%阻聚剂为对苯二酚,用量为0.1wt%。
体系升温,开启搅拌,升温至60℃,加入顺酐、催化剂、阻聚剂; 体系温度到达65℃;已反应40min,设置升温到75℃;体系温度到达75℃; 第二阶段反应结束,得到亮棕橙色液体。
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