有机硅树脂是以si-o-si为主链,硅原子上连接有机基团的交联型半无机高聚物,由多官能度的有机氯硅烷经水解缩聚而制成的,在加热或有机催化剂的存在下可进一步转变成三维结构的不溶不熔的热固树脂。有机硅树脂具有优异的耐热性及耐候性,兼具优良的电绝缘性、耐化学品性及阻燃性,还可以通过改性获得其他性能。因此,有机硅树脂在电机、电器、电子、建筑等工业部门有着广泛的应用[1]。此外在键中si、o原子的电负性的差异大,因此键的极性大,对所连烃基基团起到屏蔽作用,提高了热氧化稳定性,而且si原子上连接的烃基受热氧化后,生成的是交联度更加稳定的si-o-si键,可以防止主键的断裂和降解。另外有机硅高聚物表面生成了富含-si-o-si-链稳定的保护层,减轻了对高聚物内部的影响。所有这些,都使得有机硅高聚物具有优异的耐热性及耐候性,而在-si-o-分子键中引入b、ti、al、sn、pb等其他元素后,有机硅树脂的耐热性能、耐老化性能有了进一步的提高,因而在航空、航天等高新技术领域得到了更加广泛的应用。
国内外均在有机硅树脂方面研制出了一系列胶黏剂,如kh-505聚有机硅氧烷胶黏剂,在600℃剪切强度为3.9mpa;而用硼改性后的有机硅树脂其耐温性能会有所提高[3],俄罗斯bk-10胶黏剂在600℃剪切强度为2.5mpa;在700℃剪切强度为2.3mpa、bk-15胶黏剂在600℃剪切强度为3.0mpa;在700℃剪切强度为2.0mpa。虽然这类胶黏剂耐温性能较好但也有着较脆,固化温度太高不便使用等缺点,因此也限制了其应用范围[4]。用聚甲·基硅氮烷mch-7与ko-08清漆配合加入颜填料制成的ko-834漆,室温3h固化,可长期耐热300℃[5]。用含硼的聚甲·基硅氮烷mфch-b与ko-08清漆配合加入颜填料制成的ko-811漆,12~35℃或150℃固化,可耐400℃。德国的mindlin[7]等人将30%的聚甲·基硅氧烷的甲苯溶液与水混合后,加入三氯硅烷和甲·基硅烷,在35~45℃下反应,最终产物在400℃可后,有机硅树脂的耐热性能、耐老化性能有了进一步的提高,因而在航空、航天等高新技术领域得到了更加广泛的应用。
国内外均在有机硅树脂方面研制出了一系列胶黏剂,如kh-505聚有机硅氧烷胶黏剂,在600℃剪切强度为3.9mpa;而用硼改性后的有机硅树脂其耐温性能会有所提高,俄罗斯bk-10胶黏剂在600℃剪切强度为2.5mpa;在700℃剪切强度为2.3mpa、bk-15胶黏剂在600℃剪切强度为3.0mpa;在700℃剪切强度为2.0mpa。虽然这类胶黏剂耐温性能较好但也有着较脆,固化温度太高不便使用等缺点,因此也限制了其应用范围。用聚甲·基硅氮烷mch-7与ko-08清漆配合加入颜填料制成的ko-834漆,室温3h固化,可长期耐热300℃[5]。用含硼的聚甲·基硅氮烷mфch-b与ko-08清漆配合加入颜填料制成的ko-811漆,12~35℃或150℃固化,可耐400℃。德国的mindlin等人将30%的聚甲·基硅氧烷的甲苯溶液与水混合后,加入三氯硅烷和甲·基硅烷,在35~45℃下反应,最终产物在400℃可耐50h。国内开发的有机硅类胶黏剂使用温度均偏低。如j-08,j-12等胶虽然短期使用温度达到400℃,但需要200~300℃的温度固化。中科院北化所的谢择民[8]等人合成的主链中含有环三硅氨烷的线型聚硅氧烷,在350℃热空气下老化24h,伸长率仍然能保持。
本研究工作合成了苯梯树脂及耐热黏料树脂,二者以适当的比例配合,再加入耐热补强填料,促进剂等制备了一种胶黏剂,以苯梯树脂为主体树脂可具有足够高的耐热性,引入适量的耐热黏料树脂来提高胶黏剂对钛合金和耐热棉毡的黏附力,加入促进剂等使该胶黏剂的室温固化得以实现。
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