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Title:
HIGH-TEMPERATURE RESISTANT POLYESTER COMPOSITE MATERIAL AND PREPARATION METHOD THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/178871
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention discloses a high-temperature resistant polyester composite material and a preparation method thereof. Using fluorine-containing phenyl silicone resin and silicone rubber (107 silicone rubber) as raw material, an organosilicon coating agent is prepared by a polycondensation reaction. A mixture of the organosilicon coating agent, an oxidant and a diluent is coated on a polyester substrate, and is then dried and cured to obtain the high-temperature resistant polyester composite material. Since a certain quantity of a fluorine-containing phenyl group is introduced into the structure of the product, the obtained product has excellent high-temperature resistance and adhesive performance, and has the advantages of a simple preparation process, low equipment requirements, and suitability for mass production.

Inventors:
LI ZHANXIONG (CN)
CHEN LEI (CN)
Application Number:
PCT/CN2018/080355
Publication Date:
September 26, 2019
Filing Date:
March 23, 2018
Export Citation:
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Assignee:
NANTONG TEXTILE & SILK INDUSTRIAL TECH RESEARCH INSTITUTE (CN)
UNIV SOOCHOW (CN)
International Classes:
C09J183/10; C08G77/06; C08G77/08; C08G77/24; C08G77/44; C08J7/043; C08L67/00; C09D183/10
Foreign References:
CN108314796A2018-07-24
CN107522865A2017-12-29
CN103804959A2014-05-21
CN101434817A2009-05-20
CN107033798A2017-08-11
US6133466A2000-10-17
EP1172413A22002-01-16
Attorney, Agent or Firm:
SUZHOU CREATOR PATENT AND TRADEMARK AGENCY, LTD (CN)
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Claims:
权利要求书

[权利要求 i] 一种耐高温聚酯复合材料, 其特征在于, 所述耐高温聚酯复合材料包 括聚酯基材以及涂覆于聚酯基材上的有机硅涂层剂;

所述有机硅涂层剂的化学结构式如下:

其中, m =5〜 20; n =l〜 5 ; p=l〜 8 ; x= 0〜 6; y = l〜 10。

[权利要求 2] 权利要求 i所述耐高温聚酯复合材料的制备方法, 其特征在于, 包括 如下步骤:

( 1) 将活化剂溶液滴加入 107胶溶液与催化剂的混合物中, 然后加入 含氟苯基硅树脂溶液, 回流分水反应, 得到缩聚产物;

(2) 将缩聚产物与熟化剂、 有机溶剂混合后, 保温熟化, 得到有机 桂涂层剂;

(3) 将有机硅涂层剂、 氧化剂、 稀释剂的混合物涂覆与聚酯基材上 , 烘干、 固化得到耐高温聚酯复合材料;

所述含氟苯基硅树脂的化学结构式为:

[权利要求 3] 根据权利要求 2所述耐高温聚酯复合材料的制备方法, 其特征在于, 所述活化剂、 107胶溶、 催化剂、 含氟苯基硅树脂的质量比为 (0.005 〜 0.05) :1: (0.005〜 0.06) : (1〜 10) ; 所述缩聚产物与熟化剂的质 量比为 (0.02〜 0.5) : (0.02〜 0.3) ; 所述有机硅涂层剂、 氧化剂、 溶剂的质量比为 (1〜 3) : 100: (0.04〜 0.06) 。

[权利要求 4] 根据权利要求 2所述耐高温聚酯复合材料的制备方法, 其特征在于, 所述活化剂溶液中溶剂为芳香烃类溶剂; 107胶溶液中溶剂为芳香烃 类溶剂; 所述含氟苯基硅树脂溶液中溶剂为芳香烃类溶剂; 所述有机 溶剂为异丙醇; 所述熟化剂为六甲基二硅氮烷; 所述催化剂为二月桂 酸二丁基锡; 所述活化剂为二甲基二甲氧基硅烷或者二甲基二乙氧基 硅烷; 所述氧化剂为过氧化二苯甲酰或过氧化 -2, 4 -二氯苯甲酰。

[权利要求 5] 根据权利要求 2所述耐高温聚酯复合材料的制备方法, 其特征在于, 步骤 (1) 中, 于 80°C~100°C下, 将催化剂加入 107胶溶液中; 然后氮 气保护下, 滴加活化剂溶液, 滴加完成后保温反应 1~6小时; 然后加 入含氟苯基硅树脂溶液, 于 100~140°C回流分水反应 2~60h, 得到缩聚 产物; 步骤 ⑵ 中, 保温熟化的温度为 100~140°C, 时间为 1~6小时; 步骤 (3) 中, 烘干为 90°C下烘 2min, 固化为 150°C下固化 5 min。

[权利要求 6] 根据权利要求 5所述耐高温聚酯复合材料的制备方法, 其特征在于, 滴加活化剂溶液的时间为 0.5~3小时。

[权利要求 7] 根据权利要求 2所述耐高温聚酯复合材料的制备方法, 其特征在于, 所述含氟苯基硅树脂的制备方法包括以下步骤:

(1) 将五氟苯乙烯溶解于芳香烃类溶剂中, 氮气保护下加入贵金属 盐催化剂; 然后于 50〜 140°C下滴加甲基二氯硅烷; 滴加完成后保温 反应 1~10小时, 制备五氟苯乙基二甲基氯硅烷;

(2) 将水、 无机酸分散在有机溶剂中, 然后于 60〜 80°C下滴加五氟 苯乙基二甲基氯硅烷与正硅酸乙酯的混合物, 滴加完成后保温进行一 次缩聚 0.5〜 1小时; 然后再滴加三烃基一氯硅烷与正硅酸乙酯的混合 物, 滴加完成后保温进行再次缩聚反应 1〜 6小时, 制备含氣苯基桂树 脂。

[权利要求 8] 根据权利要求 7所述耐高温聚酯复合材料的制备方法, 其特征在于, 五氟苯乙烯、 贵金属盐、 甲基二氯硅烷的质量比为 1: (0.003〜 0.006 ) : (0.5〜 2) ; 五氟苯乙基二甲基氯硅烷与正硅酸乙酯的混合物中, 五氟苯乙基二甲基氯硅烷与正硅酸乙酯的质量比为 (1〜 6) : (1〜 10 ) ; 三烃基一氯硅烷与正硅酸乙酯的混合物中, 三烃基一氯硅烷与正 硅酸乙酯的质量比为 (1〜 3) : (1〜 10) ; 所述贵金属盐为氯铂酸; 所述三烃基一氯硅烷为三甲基氯硅烷、 二甲基氢基一氯硅烷、 二甲基 乙烯基一氯硅烷、 苯基二甲基一氯硅烷中的一种; 所述无机酸为浓硫 酸或者浓盐酸。

[权利要求 9] 根据权利要求 7所述耐高温聚酯复合材料的制备方法, 其特征在于, 滴加甲基二氯硅烷的时间为 0.5〜 5小时; 滴加三烃基一氯硅烷与正硅 酸乙酯的混合物的时间为 0.5~1小时; 步骤 (1) 反应结束后, 反应液 经过蒸除、 减压蒸馏得到五氟苯乙基 o二甲基氯硅烷; 步骤 (2) 再次 缩聚反应结束后, 反应液经过冷却、 减压蒸馏、 分液处理、 萃取、 蒸 sO& oII !— nI ,

馏水洗涤、 干燥、 过滤、 蒸馏得到含氟苯基硅树脂。

[权利要求 10] 含氟苯基硅树脂或者有 0机硅涂层剂在制备耐高温聚酯复合材料中的应 用; 所述含氟苯基硅树脂的化学结构式为:

H 0 c

O

o- 所述有机硅涂层剂的化学结构式如下:

其中, m=5〜 20; n=l〜 5; p=l〜 8; x=0〜 6; y = l〜 10

Description:
发明名称:耐高温聚酯复合材料及其制备方法 技术领域

[0001] 本发明涉及一种耐高温聚酯复合材料及其制备 方法, 属于耐高温材料制备领域 背景技术

[0002] 聚酯材料用途广泛, 其中含有粘结层的聚酯材料包括聚酯基材与粘 结层, 耐高 温领域一般使用有机硅材料作为粘结层。 有机硅涂层剂粘剂的有效成分为有机 硅树脂和有机硅橡胶 (又名 107胶) 发生缩聚反应的产物, 通过加入有机溶剂稀 释成一定固含量, 并添加交联剂及其它添加剂得到产品。 其中, 有机硅橡胶的 主要作用是赋予涂层剂以必要的内聚力, 常用于合成有机硅涂层剂的 107胶具有 10万~50万的数均分子量水平, 其在室温下一般为无色透明的极粘稠液体或半 固 体; 有机硅树脂分子结构中含有极性硅醇基团, 给涂层剂提供了润湿能力、 初 粘性和剥离力。

[0003] 最广泛应用于制备涂层剂的硅树脂为甲基硅树 脂 (称为 MQ树脂) , 其具有原 料价廉、 工艺性能良好等优点。 但是, 由甲基硅树脂合成得到的有机硅涂层剂 耐热性能欠佳, 这类涂层剂在超过 300°C的高温条件下长期使用时可能失效, 这 是由于胶粘剂大分子中甲基硅基等有机基团热 分解, 使胶粘剂交联度急剧增高 。 使用苯基硅树脂替代甲基硅树脂, 耐热性能稍好, 但在高于 300°C的超高温条 件下长期使用后会出现脱粘、 发脆等现象。

发明概述

技术问题

[0004] 本发明针对现有的有机硅涂层剂存在的耐高温 性能不足的现状, 提供一种含氟 耐高温有机硅涂层剂, 以及耐高温涂层剂制备耐高温聚酯复合材料的 方法, 公 开的有机硅涂层剂粘剂具有耐高温甚至耐超高 温的特性。

问题的解决方案

技术解决方案 [0005] 为达到本发明所述的发明目的, 米用的技术方案如下:

[0006] 一种耐高温聚酯复合材料, 所述耐高温聚酯复合材料包括聚酯基材以及涂 覆于 聚酯基材上的有机硅涂层剂;

[0007] 所述有机硅涂层剂的化学结构式如下:

[0008] 其中, m =5〜 20; n =l〜 5 ; p=l〜 8 ; x= 0〜 6; y = l〜 10。

[0009] 上述耐高温聚酯复合材料的制备方法包括如下 步骤:

[0010] ( 1) 将活化剂溶液滴加入 107胶溶液与催化剂的混合物中, 然后加入含氟苯基 硅树脂溶液, 回流分水反应, 得到缩聚产物;

[0011] (2) 将缩聚产物与熟化剂、 有机溶剂混合后, 保温熟化, 得到有机硅涂层剂

[0012] (3) 将有机硅涂层剂、 氧化剂、 稀释剂的混合物涂覆与聚酯基材上, 烘干、 固化得到耐高温聚酯复合材料;

[0013] 所述含氟苯基硅树脂的化学结构式为:

[0014]

[0015] 本发明中, 所述活化剂、 107胶溶、 催化剂、 含氟苯基硅树脂的质量比为 (0.00 5〜 0.05) :1: (0.005〜 0.06) : (1〜 10) ; 所述缩聚产物与熟化剂的质量比为 (0. 02〜 0.5) : (0.02〜 0.3) ; 所述有机硅涂层剂、 氧化剂、 溶剂的质量比为 (1〜 3

) : 100: (0.04〜 0.06) 。

[0016] 本发明中, 所述活化剂溶液中溶剂为芳香烃类溶剂; 107胶溶液中溶剂为芳香 烃类溶剂; 所述含氟苯基硅树脂溶液中溶剂为芳香烃类溶 剂; 所述有机溶剂为 异丙醇; 所述熟化剂为六甲基二硅氮烷; 所述催化剂为二月桂酸二丁基锡; 所 述活化剂为二甲基二甲氧基硅烷或者二甲基二 乙氧基硅烷; 所述氧化剂为过氧 化二苯甲酰或过氧化 -2, 4 -二氯苯甲酰。

[0017] 本发明中, 步骤 (1) 中, 于 80°C~100°C下, 将催化剂加入 107胶溶液中; 然后 氮气保护下, 滴加活化剂溶液, 滴加完成后保温反应 1~6小时; 然后加入含氟苯 基硅树脂溶液, 于 100~140°C回流分水反应 2~60h, 得到缩聚产物;

[0018] 步骤 ⑵ 中, 保温熟化的温度为 100~140°C, 时间为 1~6小时;

[0019] 步骤 (3) 中, 烘干为 90°C下烘 2min, 固化为 150°C下固化 5 min。

[0020] 本发明中, 滴加活化剂溶液的时间为 0.5~3小时。

[0021] 本发明中, 所述含氟苯基硅树脂的制备方法包括以下步骤 :

[0022] (1) 将五氟苯乙烯溶解于芳香烃类溶剂中, 氮气保护下加入贵金属盐催化剂

; 然后于 50〜 140°C下滴加甲基二氯硅烷; 滴加完成后保温反应 1~10小时, 制备 五氟苯乙基二甲基氯硅烷;

[0023] (2) 将水、 无机酸分散在有机溶剂中, 然后于 60〜 80°C下滴加五氟苯乙基二 甲基氯硅烷与正硅酸乙酯的混合物, 滴加完成后保温进行一次缩聚 0.5〜 1小时; 然后再滴加三烃基一氯硅烷与正硅酸乙酯的混 合物, 滴加完成后保温进行再次 缩聚反应 1〜 6小时, 制备含氟苯基硅树脂。

[0024] 本发明中, 五氟苯乙烯、 贵金属盐、 甲基二氯硅烷的质量比为 1: (0.003〜 0.006 ) : (0.5〜 2) ; 五氟苯乙基二甲基氯硅烷与正硅酸乙酯的混合 物中, 五氟苯乙 基二甲基氯硅烷与正硅酸乙酯的质量比为 (1〜 6) : (1〜 10) ; 三烃基一氯硅烷 与正硅酸乙酯的混合物中, 三烃基一氯硅烷与正硅酸乙酯的质量比为 (1〜 3) :

(1〜 10) ; 所述贵金属盐为氯铂酸; 所述三烃基一氯硅烷为三甲基氯硅烷、 二 甲基氢基一氯硅烷、 二甲基乙烯基一氯硅烷、 苯基二甲基一氯硅烷中的一种; 所述无机酸为浓硫酸或者浓盐酸。

[0025] 本发明中, 滴加甲基二氯硅烷的时间为 0.5〜 5小时; 滴加三烃基一氯硅烷与正 硅酸乙酯的混合物的时间为 0.5~1小时; 步骤 (1) 反应结束后, 反应液经过蒸除 、 减压蒸馏得到五氟苯乙基二甲基氯硅烷; 步骤 (2) 再次缩聚反应结束后, 反 应液经过冷却、 减压蒸馏、 分液处理、 萃取、 蒸馏水洗涤、 干燥、 过滤、 蒸馏 得到含氟苯基硅树脂。

[0026] 本发明还公开了含氟苯基硅树脂或者有机硅涂 层剂在制备耐高温聚酯复合材料 中的应用; 所述含氟苯基硅树脂的化学结构式为:

[]

[0027] 所述有机硅涂层剂的化学结构式如下 :

[]

[0028] 其中, m=5〜 20; n=l〜 5; p=l〜 8; x=0〜 6; y=l〜 10。

[0029] 本发明的芳香烃类溶剂为甲苯和二甲苯中的任 意一种或两者按照任意比例混勻 的混合溶剂; 优选回流分水时间为 2~60小时, 最好为 12~24小时。

[0030] 本发明公开的含氟苯基硅树脂与 107胶通过缩聚反应合成有机硅涂层剂的反应 式如下:

[]

[0031] 其中, m =5〜 20; n =l〜 5 ; p=l〜 8 ; x= 0〜 6; y = l〜 10;

[0032] R= -CH 3 或 -CH 2 CH 3

[0033] 耐高温聚酯复合材料制备过程包括缩聚反应和 后处理、 涂胶三步反应, 具体可 举例如下:

[0034] ( 1) 缩聚反应

[0035] 按重量计, 将 1份 107胶溶解于 0.5〜 10份芳香烃类溶剂中, 搅拌升温至 80°C~100 °C, 力叩 .005~0.06份二月桂酸二丁基锡 (DBTL) 。 氮气保护下, 滴加 0.005~0.05 份活化剂溶解于 0.1~0.5份芳香烃类溶剂中的溶液, 0.5~3小时加完, 加完后保温 反应 1~6小时。 然后, 加入 1〜 10份含氟苯基桂树脂溶解于 1〜 10份芳香经类溶剂 中的溶液, 升高温度至 100~140°C, 回流分水反应 2~60h;

[0036] (2) 熟化

[0037] 按重量计, 上述缩聚产物中加入 0.02~0.5份熟化剂六甲基二硅氮烷和 0.02~0.3份 异丙醇, 保温反应 1~6小时。 熟化结束后停止反应, 将反应液冷却至室温, 出料 得到有机硅涂层剂;

[0038] (3) 涂胶

[0039] 在容器中依次加入甲苯 200g, 有机硅涂层剂 4g和过氧化二苯甲酰 (BPO) O.lg , 搅拌均匀后, 得到的稀释胶液在聚酯薄膜上以涂胶机涂胶, 控制胶层厚度为 0. 05~0.06mm。 涂胶后在 90°C下烘干 2min, 再在 150°C下烘燥 5 min固化。

[0040] 本发明的含氟苯基硅树脂的制备方法, 具体可如下:

[0041] ( 1) 硅氢加成反应

[0042] 按重量计, 将 1份五氟苯乙烯溶解于 1〜 10份芳香烃类溶剂中, 氮气保护下加入 氯铂酸催化剂 0.003~0.006份, 加热至 50~140°C后, 于一定时间内滴加 0.5~2份甲 基二氯硅烷, 滴加完后继续保温反应 1~10小时。 反应结束后, 蒸除溶剂和未反 应的甲基二氯硅烷, 减压蒸馏收集 132°C馏分 (3.75kPa) , 得五氟苯乙基二甲基 氯硅烷;

[0043] (2) 缩聚合成硅树脂

[0044] 混合硅烷: 按重量计, 将 1~3份一氯硅烷单体、 1~6份五氟苯乙基二甲基氯硅烷 和 2~20份正硅酸乙酯混合, 得到混合硅烷; [0045] 缩聚反应: 按重量计, 将 1~5份水和 0.5~2份无机酸分散在 1~20份四氢呋喃中, 加热使混合物温度升至 60~80°C后, 慢速滴加上述混合硅烷, 约 0.5~2小时滴加完 。 加完后继续保温反应 1~6小时;

[0046] 后处理: 将反应液冷却后, 减压蒸馏除去副产物乙醇及溶剂四氢呋喃, 蒸馏的 温度为 40〜 80°C, 真空度为 0.5〜 20_Hg。 将蒸馏后剩余的反应液倒入分液漏 斗, 用萃取剂萃取 3~5次, 每次使用萃取剂 1~5份。 合并萃取液, 以蒸馏水洗涤 3 ~5次, 每次使用 1~5份蒸馏水。 再加入 0.2~1份干燥剂干燥 0.5~5小时。 过滤除去 干燥剂, 蒸馏得到白色的松散固体产物含氟苯基硅树脂 , 蒸馏的温度为 40〜 80°C , 真空度为 0.5〜 20mmHg。

发明的有益效果

有益效果

[0047] 本发明与现有技术相比的突出优点是:

[0048] 1、 与传统的有机硅涂层剂制备中使用甲基硅树脂 、 乙烯基硅树脂和苯基硅树 脂不同, 本发明以五氟苯基改性硅树脂为原料制备有机 硅涂层剂, 产品具有非 常优越的耐热性能。

[0049] 2、 本发明提供的耐高温有机硅涂层剂, 在胶粘剂制备过程中加入了活化剂活 化, 这可以克服刚性极强的五氟苯基引入硅树脂后 的反应性变差问题; 但活化 剂会使胶粘剂耐热性能变差, 因此在反应结束前加入六甲基二硅氮烷使胶粘 剂 熟化; 由此制备的聚酯复合材料剥离强度为 40.5N (2.5cm) , 在 325°C下耐压缩 和氧化达 72h, 260°C下暴露后仍能从金属表面顺利地除去。

[0050] 3、 本发明提供的耐高温有机硅涂层剂中含氟苯基 硅树脂与 107胶比例易于调节

, 方便制备适应不同耐热性要求的胶粘剂; 而且本发明制备方法所使用的原材 料易得, 合成工艺简便, 适合工业化生产。

对附图的简要说明

附图说明

[0051] 图 1为本发明涂层剂热失重曲线图。

发明实施例 本发明的实施方式

[0052] 下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进 一步的阐述。

[0053] 本发明以五氟苯基硅树脂和高分子量 107胶为原料, 通过缩聚反应合成含氟苯 基有机硅涂层剂, 产物引入了五氟苯基改性硅树脂, 由于五氟苯基具有共轭的 平面结构和难以热解断键的碳氟键, 产物具有非常优越的耐热性能。

[0054] 实施例一

[0055] ( 1) 合成含氟苯基硅树脂

[0056] 5L三口烧瓶, 配备温度计、 回流冷凝管和恒压滴加漏斗, 油浴加热。 依次加入

800g甲苯和 650g五氟苯乙稀, 搅拌溶解, 氮气保护下加入氯铂酸催化剂 2.6g。 开 启加热, 升温至 80°C后, 滴加 510g甲基二氯氢硅烷, 30min加完, 滴加时间控制 在 1小时左右。 滴加完后继续保温反应 2小时。 反应结束后, 蒸除溶剂和未反应 的甲基二氯硅烷, 减压蒸馏收集 132°C馏分 (3.75kPa) , 得五氟苯乙基二甲基氯 硅烷 950g, 气相色谱测得产物纯度为 96.6%, 收率 90.9%。

[0057] 在 250mL锥形瓶中将 80g三甲基一氯硅烷、 194g五氟苯乙基二甲基氯硅烷和 630 g正硅酸乙酯混合均匀, 得到混合硅烷, 备用。

[0058] 500mL三口烧瓶, 配备温度计、 回流冷凝管和恒压滴加漏斗, 油浴加热。 先将

80g水和 50g浓硫酸小心缓慢键入 500g四氢呋喃中, 加热使混合物温度升至 70°C后 , 慢速滴加上述预先配好的混合硅烷, 滴加时间控制在 45min左右。 加完后继续 保温反应 6小时。 停止反应, 反应液先减压蒸馏除去副产物乙醇及溶剂四氢 呋喃 , 蒸馏的温度为 60°C, 真空度为 lOmmHg, 蒸馏至无液体馏出为止。 甲苯萃取 3 次, 每次使用甲苯量为 300g。 合并萃取液, 以蒸馏水洗涤 5次, 每次使用 150g蒸 馏水。 洗涤结束后, 再加入 60g无水硫酸钠干燥 5小时。 过滤除去干燥剂, 于温 度为 80°C、 真空度为 0.5_Hg条件下蒸馏得到白色的松散固体产物含氟 苯基硅 树脂 380g。

[0059] (2) 缩聚反应

[0060] 2L三口烧瓶, 配备温度计、 分水器和回流冷凝管、 恒压加料漏斗, 油浴加热。

依次加入 180g

107胶和 160g甲苯, 搅拌升温至 80°C, 力 P 1.7g二月桂酸二丁基锡 (DBTL) 。 通氮 气, 滴加 1.2g二甲基二乙氧基硅烷溶解于 20g甲苯中的溶液, 30min加完, 保温反 应 3h。 然后, 加入 220g含氟苯基硅树脂溶解于 210g甲苯中的溶液, 升高温度至 1 10°C, 回流分水反应 24h。

[0061] (3) 后处理

[0062] 缩聚产物加入六甲基二硅氮烷 12g, 异丙醇 4.6g, 保温熟化反应 5h。 反应结束后 停止反应, 冷却、 出料, 得到耐高温涂层剂。 熟化过程中, 少量未缩合的硅羟 基进一步反应。

[0063] (4) 涂胶工艺

[0064] 在容器中依次加入甲苯 200g, 上述含氟苯基有机硅涂层剂 4g和过氧化二苯甲酰

(BPO) O.lg, 搅拌均匀后, 得到的稀释胶液在聚酯薄膜 (厚度 500微米) 上以 涂胶机涂胶, 控制涂层厚度为 0.05~0.06mm。 涂胶后在 90°C下烘干 2min, 再在 15 0°C下烘燥 5 min固化, 得到耐热聚酯复合材料。

[0065] (5) 性能测试

[0066] 按照 GB/T

2792- 1998测得耐热聚酯复合材料剥离强度为 40.5N (2.5cm) 。 按照 GB/T 17875-1999测得耐热聚酯复合材料的有机硅涂层 325°C下耐压缩和氧化达 72h, 260°C下暴露后仍能从金属表面顺利地除去。

[0067] 上述有机硅涂层剂产物的分子结构如下:

[]

[0068] 其中, m =8〜 10; n =1~3; p=l~3; x= 1〜 5 ; y = 2〜 6。

[0069] 实施例二

[0070] ( 1) 合成含氟苯基桂树脂步骤同实施例一。

[0071] (2) 缩聚反应

[0072] 2L三口烧瓶, 配备温度计、 分水器和回流冷凝管、 恒压加料漏斗, 油浴加热。

依次加入 170gl07胶和 165g二甲苯, 搅拌升温至 90°C, 力 P 1.5g二月桂酸二丁基锡 (DBTL) 。 通氮气 滴加 lg二甲基二甲氧基硅烷溶解于 20g二甲苯中的溶液, 3 Omin加完, 保温反应 3h。 然后, 加入 325g含氟苯基硅树脂溶解于 200g二甲苯中 的溶液, 升高温度至 138°C, 回流分水反应 24h。

[0073] (3) 后处理

[0074] 缩聚产物加入六甲基二硅氮烷 15g,异丙醇 6.5g, 保温反应 5h。 反应结束后停止 反应, 冷却、 出料, 得到耐高温涂层剂。

[0075] (4) 涂胶工艺

[0076] 在容器中依次加入二甲苯 200g, 含氟苯基有机硅涂层剂 4g和过氧化 -2, 4 -二氯苯 甲酰 O. lg, 搅拌均匀后, 得到的稀释胶液在聚酯薄膜 (厚度 500微米) 上以涂胶 机涂胶, 控制胶层厚度为 0.05~0.06mm。 涂胶后在 100°C下烘干 2min, 再在 130°C 下烘燥 5 min固化得到耐热聚酯复合材料。

[0077] (5) 粘接测试

[0078] 按照 GB/T

2792-1998测得耐热聚酯复合材料剥离强度为 31.5N (2.5cm) 。 按照 GB/T 17875-1999测得耐热聚酯复合材料的有机硅涂层 在 325°C下耐压缩和氧化达 72h , 260°C下暴露后仍能从金属表面顺利地除去。

[0079] 上述有机硅涂层剂的分子结构如下:

[0080] 其中, m =6〜 12; n =1-3; p=l〜 3 ; x= 2〜 5 ; y = 3〜 8。

[0081] 实施例三

[0082] ( 1) 缩聚反应

[0083] 2L三口烧瓶, 配备温度计、 分水器和回流冷凝管、 恒压加料漏斗, 油浴加热。

依次加入 169gl07胶和 180g二甲苯, 搅拌升温至 80°C, 力 P 1.5g二月桂酸二丁基锡 (DBTL) 。 通氮气 滴加 lg二甲基二甲氧基硅烷溶解于 20g二甲苯中的溶液, 3 Omin加完, 保温反应 3h。 然后, 加入 320g含氟苯基硅树脂溶解于 200g二甲苯中 的溶液, 升高温度至 140°C, 回流分水反应 48h。

[0084] (2) 后处理

[0085] 缩聚产物加入六甲基二硅氮烷 15g,异丙醇 6.5g, 保温反应 5h。 反应结束后停止 反应, 冷却、 出料, 得到耐高温涂层剂。

[0086] (3) 涂胶工艺

[0087] 在容器中依次加入甲苯 200g, 含氟苯基有机硅涂层剂 4g和过氧化二苯基甲酰 ( BPO) O.lg, 搅拌均匀后, 得到的稀释胶液在聚酯薄膜 (厚度 600微米) 上以涂 胶机涂胶, 控制胶层厚度为 0.05~0.06mm。 涂胶后在 100°C下烘干 2min, 再在 150 °C下烘燥 5 min固化得到耐热聚酯复合材料。

[0088] (4) 粘接测试

[0089] 按照 GB/T

2792- 1998测得耐热聚酯复合材料剥离强度为 30.3N (2.5cm) 。 按照 GB/T

17875-1999测得耐热聚酯复合材料的有机硅涂层 在 325°C下耐压缩和氧化达 72h , 260°C下暴露后仍能从金属表面顺利地除去。 上述有机硅涂层剂的分子结构如 下:

[]

[0090] 其中, m =5〜 12; n =2~4; p=2~4; x= 2〜 5 ; y = 3〜 7。

[0091] 实施例四

[0092] ( 1) 缩聚反应

[0093] 2L三口烧瓶, 配备温度计、 分水器和回流冷凝管、 恒压加料漏斗, 油浴加热。

依次加入 140gl07胶和 150g甲苯, 搅拌升温至 80°C, 力 P 1.5g二月桂酸二丁基锡 (D BTL) 。 通氮气 滴加 lg二甲基二乙氧基硅烷溶解于 18g甲苯中的溶液, 30min加 完, 保温反应 3h。 然后, 加入 325g含氟苯基硅树脂溶解于 200g甲苯中的溶液, 升高温度至 110°C, 回流分水反应 20h。

[0094] (2) 后处理

[0095] 缩聚产物加入六甲基二硅氮烷 15g, 异丙醇 6.5g, 保温反应 5h。 反应结束后停止 反应, 冷却、 出料, 得到耐高温涂层剂。

[0096] (3) 涂胶工艺

[0097] 在容器中依次加入甲苯 200g, 含氟苯基有机硅涂层剂 4g和过氧化二苯甲酰 (B PO) O. lg, 搅拌均匀后, 得到的稀释胶液在聚酯薄膜 (厚度 300微米) 上以涂胶 机涂胶, 控制胶层厚度为 0.05~0.06mm。 涂胶后在 90°C下烘干 2min, 再在 150°C 下烘燥 5 min固化得到耐热聚酯复合材料。

[0098] (4) 粘接测试

[0099] 按照 GB/T

2792- 1998测得耐热聚酯复合材料剥离强度为 29.8N (2.5cm) 。 按照 GB/T 17875-1999测得耐热聚酯复合材料的有机硅涂层 在 325°C下耐压缩和氧化达 72h , 260°C下暴露后仍能从金属表面顺利地除去。

[0100] 上述有机硅涂层剂产物的分子结构如下:

[]

[0101] 其中, m =3〜 8 ; n =2~4; p=2~5 ; x= 2〜 5 ; y = 4〜 10。

[0102] 图 1为上述有机硅涂层剂热失重曲线图。 图中, 曲线 a是实施例一制备的有机硅 涂层剂的热失重测试结果热失重曲线, b是实施例二制备的有机硅涂层剂的热失 重测试结果热失重曲线, c是实施例三制备的有机硅涂层剂的热失重测 结果热 失重曲线, d是实施例四制备的有机硅涂层剂的热失重测 结果热失重曲线。 可 以看出, 所有有机硅涂层剂都具有很好的耐热性能。 从耐热性测试结果还可看 出, 本发明制备的产品耐热性能好, 10%失重温度达到 342°C。 [0103] 对比例一: 苯乙基有机硅涂层剂

[0104] ( 1) 合成苯乙基硅树脂

[0105] 500mL三口烧瓶, 配备温度计、 回流冷凝管和恒压滴加漏斗, 油浴加热。 依次 加入 80g甲苯和 33g苯乙烯, 搅拌溶解, 氮气保护下加入氯铂酸催化剂 0.16g。 开 启加热, 升温至 80°C后, 滴加 50g甲基二氯氢硅烷, 滴加时间控制在 1小时左右。 滴加完后继续保温反应 2小时。 反应结束后, 蒸除溶剂和未反应的甲基二氯硅烷 , 减压蒸馏收集 112°C馏分 (3.75kPa) , 得无色透明液体产物苯乙基二甲基氯硅 烷 76g, 气相色谱测得产物纯度为 95.3%, 收率 91.6%。

[0106] 在 250mL锥形瓶中将 9g三甲基一氯硅烷、 16g苯乙基二甲基氯硅烷和 63g正硅酸 乙酯混合均匀, 得到混合硅烷, 备用。

[0107] 500mL三口烧瓶, 配备温度计、 回流冷凝管和恒压滴加漏斗, 油浴加热。 先将

7g水和 6g浓硫酸小心缓慢键入 55g四氢呋喃中, 加热使混合物温度升至 72°C后, 慢速滴加上述预先配好的混合硅烷, 滴加时间控制在 30~50min。 加完后继续保 温反应 6小时。 停止反应, 反应液先减压蒸馏除去副产物乙醇及溶剂四氢 呋喃, 蒸馏的温度为 60°C, 真空度为 lOmmHg, 蒸馏至无液体馏出为止。 甲苯萃取 3次 , 每次使用甲苯量为 30g。 合并萃取液, 以蒸馏水洗涤 5次, 每次使用 15g蒸馏水 。 洗涤结束后, 再加入 5g无水硫酸钠干燥 6小时。 过滤除去干燥剂, 于温度为 80 °C、 真空度为 0.5_Hg条件下蒸馏得到 36g白色的松散固体产物苯乙基硅树脂。

[0108] (2) 缩聚反应

[0109] 250mL三口烧瓶, 配备温度计、 分水器和回流冷凝管、 恒压加料漏斗, 油浴加 热。 依次加入 107胶 16.8g和 16g甲苯, 搅拌升温至 80°C, 加 0.18g二月桂酸二丁基 锡 (DBTL) 。 通氮气 滴加 0.13g二甲基二乙氧基硅烷溶解于 2.5g甲苯中的溶液 , 30min加完, 保温反应 3h。 然后, 加入 22g苯乙基硅树脂溶解于 25g甲苯中的溶 液, 升高温度至 110°C, 回流分水反应 24h。

[0110] (3) 后处理

[0111] 缩聚产物加入六甲基二硅氮烷 0.12g, 异丙醇 0.46g, 保温反应 5h。 反应结束后 停止反应, 冷却、 出料, 得到对照样品有机硅涂层剂粘剂。

[0112] (4) 涂胶工艺 [0113] 在容器中依次加入甲苯 200g, 苯乙基有机硅涂层剂 4g和过氧化二苯甲酰 (BPO ) O. lg, 搅拌均匀后, 得到的稀释胶液在聚酯薄膜 (厚度 500微米) 上以涂胶机 涂胶, 控制胶层厚度为 0.05~0.06mm。 涂胶后在 90°C下烘干 2min, 再在 150°C下 烘燥 5 min固化得到聚酯复合材料。

[0114] (5) 粘接测试

[0115] 按照 GB/T

2792- 1998测得聚酯复合材料剂剥离强度为 30.8N (2.5cm) 。 按照 GB/T

17875-1999测得聚酯复合材料的有机硅涂层在 325°C下耐压缩和氧化达 72h, 260 °C下暴露后胶层 80%脱落, 部分胶层残留在金属表面, 残留的胶层变脆, 颜色发 白, 边缩, 出现气孔。 对照有机硅涂层剂产物的分子结构如下:

[0116] 其中, m =3〜 9 ; n =2-4; p=2〜 5 ; x= 2〜 5 ; y = 4〜 10