环氧改性有机硅树脂的制备及其性能研究
朱爱琴1 沈利亚2 吴 蓁2
（1. 上海树脂厂有限公司，200336 ；2. 上海应用技术学院，200235）

0 引言
海生物对船体的腐蚀性危害严重，涂覆防污涂料已成为防止海生物在船体附着的有效途径。传统防污涂料含有危害海洋环境的防污剂，故已被海洋组织禁用。近来，一些新型环保型防污涂料问世，其中低表面能防污涂料尤为热门。有机硅化合物憎水性良好，表面能低，结构稳定，但对基材的附着力较差，用作低表面能及高疏水性涂层的使用效果不好，需对其进行改性。其中化学改性是一种比较有效的方法，一方面通过改善改性剂与有机硅树脂的相容性，以提高有机硅树脂的某些性能，另一方面提高其附着力。本文采用环氧树脂通过化学复合改性有机硅树脂，试图获得良好的相容性，增大树脂与基材的附着力，并考察其对有机硅树脂表面能的影响，以制得一种低表面能防污涂料用的低表面能树脂。

1 实验部分
1.1 原材料
环氧树脂6101，有机硅树脂SAR-665，催化剂，偶联剂，甲苯，固化剂，均为工业级，上海树脂厂有限公司。
1.2 树脂制备
在反应器中加入一定量的环氧树脂6101 和甲苯，使环氧树脂溶解在甲苯中，加热至120℃左右出现回流，加入定量催化剂，按比例加入有机硅树脂和偶联剂，然后减压脱去缩合反应生成的水，在120℃下恒温反应4 h，即制得环氧改性有机硅树脂。
1.3 固化成膜
将所得树脂按配比加入定量的固化剂，室温下固化成膜。
1.4 测试与表征
红外光谱：采用美国Nicolet 公司的傅里叶红外光谱仪Nicolet 380 测试，液体试样涂抹在溴化钾盐片上。
DMA（动态热机械分析）：采用德国耐驰公司的Netzsch-DMA-242 动态热机械分析仪，以3℃ /min 的升温速率，1 Hz 的测试速率进行测试。
水接触角：使用上海梭伦SL-200B 接触角测量仪，测量2 μL 纯净去离子水在试样表面的接触角。
SEM（扫描电子显微镜）：将试样在液氮中冲断后，在试样断面喷金，采用荷兰Philips 公司的XL30ESEM.TMP 环境扫描电子显微镜观察断面形貌。
2 结果与讨论
2.1 IR 结构分析
有机硅树脂改性前后的红外谱图见图1。

由图1 可见：曲线1 中1 509 cm-1 处的吸收峰为有机硅树脂中对位取代苯环的振动峰，曲线2 中此峰的增强是因为环氧树脂6101 中存在对位取代的苯环振动。由于体系中存在较多的Si-O-Si 键，故谱图中1 050 cm-1 处的峰宽而强，以致Si-O-C 键在1 110~1 000 cm-1 处的峰被掩盖，但仍可以在827 cm-1 处看到Si-O-C 键引起的尖峰。曲线2 中914 cm-1 处为改性剂6101 中环氧基的对称振动峰，同样，由于6101为双酚A 型环氧树脂，故在1 509 cm-1 及1 606 cm-1 处出现两个较强的吸收带，这是苯环的骨架振动峰，其特有的C-O- 单键的伸缩振动较强，并产生两个谱带：宽谱带大吸收峰出现在1 247 cm-1 处，窄的、稍弱的谱带大吸收峰出现在1 182 cm-1 处，表明环氧树脂中的羟基与有机硅树脂中的羟基发生了缩合反应。
2.2 DMA 分析
改性前后有机硅树脂固化膜的DMA 曲线见图2。