EP/环氧基苯基多面体低聚硅倍半氧烷复合物的制备及其性能

刘磊春，张文超，杨荣杰

（北京理工大学 材料学院，国家阻燃材料工程技术研究中心，北京 100081）

环氧树脂（EP）具有优良的黏结性、力学性能、电气绝缘性能、热力学性能、耐化学药品腐蚀性能和低固化收缩率，且易于固化成型，在涂料、胶黏剂、复合材料等军用和民用领域有不可替代的作用［1-9］；但EP存在易燃烧、韧性差、固化物冲击强度低、易开裂等缺陷。传统上采用添加助剂改性EP，但填料与EP存在相容性的问题，进而引发一系列的其他问题（如分散不均匀、力学性能下降等）。因此，选择一种合适的改性方法和改性剂是提升EP性能的重要途径［10-13］。多面体低聚硅倍半氧烷（POSS）是有机-无机杂化结构化合物，包括由Si，O元素组成的无机骨架内核和性质各异的有机取代基外壳。POSS具有结构规整、尺寸小、可反应性或活性基团数量可控、热稳定性优异以及相容性良好等特点［14-15］，是复合材料研究领域中的一个热点，对发展具有特殊结构或特殊性能的POSS及POSS基聚合物纳米杂化材料具有重要意义［16-17］。近年来，关于POSS阻燃EP的报道很多，具有不同结构的POSS已作为添加剂引入到EP中，且都表现出较好的应用效果［18-21］。本工作采用氢氧化钾催化硅烷水解缩合法［22-23］合成了热稳定性优异的环氧基苯基多面体低聚硅倍半氧烷（cy-ep-Ph-POSS），表征了其结构，并将cy-ep-Ph-POSS用于对EP的阻燃改性，制备EP/cy-ep-Ph-POSS复合物，研究其热性能、力学性能以及阻燃性能。

1 实验部分

1.1 主要原料

苯基三甲氧基硅烷（PTMS），纯度98%；2-（3,4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷（CGO186），纯度98%：曲阜晨光化工有限公司。……