有机硅树脂/凹凸棒土紫外光固化复合材料的制备与表征

秦永杰

1

，张剑飞

2,3

，臧利敏，何桂金

1

，唐蕾

1

，冯晓阳

1

，石芳芳

1

，秦天磊

1

，马艳青

2,4

1.桂林理工大学材料科学与工程学院，广西

桂林541004

2.，兰州

730020

3.甘肃省特种涂料军民融合协同创新中心，兰州

730020

4.甘肃省涂料、颜料工程技术中心，兰州

730020

摘要：

应用紫外光固化技术制备了有机硅树脂/凹凸棒土复合材料，通过热失重（TG）测试了复合材料的热稳定性能，通过FI-IR分析了纳米凹凸棒土对聚合物复合材料结构的影响，探索了凹凸棒土

（

ATP

）

对有机硅树脂结构与性能的影响关系。研究有机硅基纳米复合材料的制备技术、结构与性能，探讨ATP的分散机制及增强聚合物的机理，建立结构与性能之间的关系。热重分析结果表明，添加了凹凸棒土的有机硅复合材料具有更好的热稳定性。

关键词：

有机硅树脂；紫外光固化；凹凸棒土；硅树脂基复合材料

0  引言

有机硅树脂是一类由—Si—O—键骨架，不同的有机基团再与硅原子连结的聚合物。有机硅树脂具有低表面能和优良的耐高温性、耐候性

[1]

。可广泛用于国防军工、航空航天、石化及新能源等行业

[2]

。但传统的有机硅树脂多为溶剂型，会对环境造成污染，因此紫外光固化技术引入到有机硅树脂的中，可以有效的减少污染，提高性能、拓展应用，这对有机硅工业的发展都有重要意义。UV固化树脂具有节能、高效、污染小、低VOC排放、固化速度快的优势，在涂料、电子、油墨领域域应用广泛

[3]

。目前市面上大多数UV固化树脂采用UV自由基固化工艺。有机硅树脂独特的结构使其具有优异的热稳定性、电绝缘性、耐候性和耐水性等，研究人员将纳米二氧化硅、石墨烯等纳米材料与硅树脂复合，有效提高硅树脂的综合性能

[4-6]

。凹凸棒是一种天然纳米硅酸盐材料，在我国具有很高的储量，其微观形貌呈纳米棒状，通常直径为30 nm，长度为300 ~ 500 nm左右，可以用来制备填料、催化剂载体、吸附剂等。将其作为树脂增强材料，可以有效的提高复合材料的强度和韧性

[7-8]

。本文首先制备出含有双键的低分子有机硅低聚物，并于有机改性凹凸棒共混，最后通过UV固化制备出有机硅树脂/凹凸棒土复合材料，拓宽了有机硅基复合材料的应用领域。

1  试验部分

1.1  原料

1.2  有机硅树脂/凹凸棒土复合材料的制备

1.2.1紫外光固化有机聚硅氧烷（UV-LPS）的合成

以二苯基二甲氧基硅烷（DPDMS）、甲基三甲氧基硅烷（MTMS）和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）为水解前躯体，按照物质的量比DPDMS/MT....