許由務(wù)光（東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱黑龍江 150040）

有機(jī)硅改性有機(jī)合成樹(shù)脂的研究狀況

許由務(wù)光（東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱黑龍江 150040）

有機(jī)合成樹(shù)脂其本質(zhì)為高分子聚合物，它具備了天然樹(shù)脂的特性，甚至在局部性能上較天然樹(shù)脂更優(yōu)，體現(xiàn)了良好的性能。有機(jī)合成樹(shù)脂應(yīng)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(dāng)中合成樹(shù)脂比重較大，至少超過(guò)40%以上，正是基于上述原因使得塑料性質(zhì)與樹(shù)脂性質(zhì)存在著密切的關(guān)聯(lián)。從類(lèi)型上來(lái)看合成樹(shù)脂種類(lèi)繁多，其中有機(jī)硅改性，有機(jī)合成樹(shù)脂性能較為突出，在各個(gè)領(lǐng)域都有所應(yīng)用。本文對(duì)有機(jī)硅改性有機(jī)合成樹(shù)脂進(jìn)行了綜合性分析，并提出了相關(guān)觀點(diǎn)，供以參考。

有機(jī)硅；合成樹(shù)脂；改性

有機(jī)硅改性有機(jī)合成樹(shù)脂中受到有機(jī)硅的影響因此較普通合成樹(shù)脂性能上發(fā)生了較大的變化。單從有機(jī)硅結(jié)構(gòu)來(lái)看，其中硅氧鍵鍵能較高，遠(yuǎn)超過(guò)碳碳鍵鍵能，這體現(xiàn)了有機(jī)硅結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。但也正是由于有機(jī)硅的上述特點(diǎn)造成了很多有機(jī)樹(shù)脂與有機(jī)硅相容性并不理想，因此直接采取物理方法并無(wú)法達(dá)成預(yù)期目標(biāo)，這也就使得在有機(jī)硅改性有機(jī)合成樹(shù)脂合成過(guò)程中必然需要化學(xué)方法進(jìn)行操作［1］。在引入硅氧鍵的過(guò)程中一般是采取兩種方式進(jìn)行操作即利用硅烷偶聯(lián)劑或含有反應(yīng)性官能團(tuán)的硅氧烷單體及低聚物進(jìn)行合成從而得到目標(biāo)改性樹(shù)脂。

1 有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂

丙烯酸酯樹(shù)脂是最為常見(jiàn)且用量最大的一類(lèi)樹(shù)脂，其性能優(yōu)越，特性明顯，因此得到了廣泛的使用。從特性上來(lái)看丙烯酸酯樹(shù)脂無(wú)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(diǎn)，另外在耐溫性方面及抗老化方面丙烯酸酯樹(shù)脂性能也較為突出。然而在烯酸酯樹(shù)脂當(dāng)中置入有機(jī)硅結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步增強(qiáng)上述結(jié)構(gòu)，一般情況下是通過(guò)縮合反應(yīng)進(jìn)行，或者優(yōu)先合成聚硅烷大單體，再與不同類(lèi)型的丙烯酸酯單體自由聚合最終得到目標(biāo)產(chǎn)物［2］。在有機(jī)硅結(jié)構(gòu)的作用下將會(huì)促使產(chǎn)物保持耐候性、抗污性以及抗粉化性等等。當(dāng)然合成有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)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(jìn)行縮聚從而得到聚有機(jī)硅氧硅，或者將有機(jī)硅含量控制在8%左右，然后將有機(jī)硅聚合物于丙烯酸樹(shù)脂中均勻分散，其性能將得到極大程度的優(yōu)化。在經(jīng)過(guò)物理共混法以及化學(xué)改性法處理后使得丙烯酸樹(shù)脂的各方面性能均得以提升。有機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)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(shù)水平不斷提升使得機(jī)硅改性丙烯酸酯樹(shù)脂在生物材料合成以及抗沖擊材料合成當(dāng)中均有所使用，它的加入使得相關(guān)材料綜合性能得到了明顯提升。

2 有機(jī)硅改性酚醛樹(shù)脂

通常情況下酚醛樹(shù)脂具有較大分子量并且體現(xiàn)了分散性特征，這也使得分子結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)了多樣性。在制備過(guò)程中若工藝條件不同將得到不同的結(jié)構(gòu)。一般情況下線型酚醛樹(shù)脂加工性較強(qiáng)，但是一旦呈現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)其加工性水平將會(huì)下降。酚醛樹(shù)脂無(wú)法加熱，因此高溫條件下將使其發(fā)生裂解，甚至?xí)惶蓟?，這將導(dǎo)致樹(shù)脂結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重影響。在有機(jī)硅改性酚醛樹(shù)脂合成過(guò)程中一般是通過(guò)物理共混方法得到目標(biāo)產(chǎn)物，但受到有機(jī)硅結(jié)構(gòu)本身的影響使得有機(jī)硅相容性存在一定問(wèn)題，因此通過(guò)化學(xué)改性方法可促使反應(yīng)正常進(jìn)行，通常情況下相關(guān)有機(jī)硅結(jié)構(gòu)主要分為兩類(lèi)，一類(lèi)即為硅烷偶聯(lián)劑，另一類(lèi)是硅氧烷單體或低聚物，也就是說(shuō)有機(jī)硅與不同合成樹(shù)脂進(jìn)行反應(yīng)得到的特性及性能是存在差異的。例如學(xué)者M(jìn).JJurek在酚醛樹(shù)脂當(dāng)中置入二甲基桂氧焼低聚物來(lái)完善樹(shù)脂溶解度以及抗氧化性，當(dāng)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%時(shí)，聚合物在氧化選擇性上將體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，并且聚合物良好的溶解度可促使其在雙層抵制體系運(yùn)用。另外還有學(xué)者利用PDMS與AN進(jìn)行反應(yīng)［3］，然后得到的產(chǎn)物與BDM共聚，在這種情況下最終產(chǎn)物為AN/BDM，其韌性將大幅度提升。

3 有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂

在所有樹(shù)脂當(dāng)中環(huán)氧樹(shù)脂無(wú)論是在力學(xué)強(qiáng)度上、化學(xué)穩(wěn)定性上，還是耐熱方面均體現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)。環(huán)氧樹(shù)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(jié)構(gòu)較脆。而有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂無(wú)論是耐熱性還是柔性以及防油性能上較環(huán)氧樹(shù)脂均有不同幅度提升，有機(jī)硅烷附著于環(huán)氧樹(shù)脂表面可降低表面自由能，從而促使材料本來(lái)的防水性能及防油性能水平得以提升。相對(duì)而言環(huán)氧樹(shù)脂與有機(jī)硅溶解參數(shù)差異性較大，這就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)多相結(jié)構(gòu)并且改性樹(shù)脂將呈現(xiàn)為兩相分離。因此為了讓改性樹(shù)脂的耐熱性能及耐水性能得以提升，就需要對(duì)其內(nèi)應(yīng)力及相容性進(jìn)行進(jìn)一步完善。在相關(guān)研究中通過(guò)利用PMPS進(jìn)行化學(xué)改性，使得兩相結(jié)合力得到了顯著增強(qiáng)，從層面反映了PMPS通過(guò)硅氧碳鍵與基體連接。在上述情況下將得到互穿網(wǎng)絡(luò)從而使得兩相相容性得以完善。另外可采取適量的有機(jī)硅低聚物與環(huán)氧樹(shù)脂縮聚，所得到的有機(jī)硅改性環(huán)氧樹(shù)脂其結(jié)構(gòu)將更加穩(wěn)定、均一。

4 結(jié)語(yǔ)

有機(jī)硅改性有機(jī)合成樹(shù)脂在性能上較傳統(tǒng)有機(jī)合成樹(shù)脂更具優(yōu)勢(shì)，但是在合成過(guò)程中需要考慮到有機(jī)硅結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的影響，在部分情況下會(huì)對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物合成產(chǎn)生阻滯作用，因此需要對(duì)硅含量、反應(yīng)條件及相關(guān)工藝進(jìn)行調(diào)整從而獲取良性反應(yīng)條件從而得到特征化目標(biāo)產(chǎn)物。

［1］溫振華，張三平，周嬋，田豐，胡章枝.有機(jī)硅氧烷改性丙烯酸乳液合成及性能研究［J］.涂料工業(yè).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(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2010（04）.

［3］梁鑒泉，毛英利，彭錦安，李會(huì)寧，曹德榕.正交法研究自干型水分散氟硅改性丙烯酸樹(shù)脂的合成與性能［J］.涂料工業(yè). 2010（04）.