第４９卷第１Ｏ期 ２０１１年１０月 上海涂料 ＳＨＡＮＧＨＡＩ Ｃ０ＡＴＩＮＧＳ Ｖｏ１．４９Ｎｏ．１０ Ｏｃｔ．２０１１
环氧改性有机硅树脂的制备
及其性能研究
朱爱琴 沈利亚 吴蓁。 （１．上海树脂厂有限公司，２００３３６；２．上海应用技术学院，２００２３５）
摘要：采用化学方法制备了环氧改性有机硅树脂。通过红外分析表明，环氧树脂与有机硅树 脂发生了化学反应。研究发现：环氧改性有机硅树脂的水接触角、 均有变化，微观形态仍呈均相结
构。研究还发现：随环氧树脂用量增大，改性有机硅树脂微观结构的粗糙度提高，水接触角增大。
关键词：环氧树脂；有机硅树脂；环氧改性有机硅树脂 中图分类号：ＴＱ ６３０．７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—１６９６（２０１ １）１０—０００１—０３
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，故已被国际
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一６６５，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，按比例加人有机硅树脂和 偶联剂，然后减压脱去缩合反应生成的水，在１２Ｏ℃
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人定量的固化剂，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
［收稿１３期】２０１１－０８—１５ 【基金项目］上海市科促会／教育基金会联盟计划资助（０９ＬＭ０７）；上海市纳米专项基金（０９５２ｎｍ０３４００）；上海市重点学科建设项 目资助（Ｐ１５０２ ｏ 【作者简介】朱爱琴，女，工程师，上海树脂厂有限公司技术部经理，主要从事环氧树脂、有机硅树脂的研发。
第１０期 朱爱琴，等：环氧改性有机硅树脂的制备及其性能研究 ３
由图３ａ可见：未改性有机硅树脂的涂膜断面光
滑均匀，同样图３ｂ中，质量比为３：１５的改性有机硅
树脂涂膜断面亦呈现光滑的图像，由此可知：环氧 树脂与有机硅树脂两者的微观相容性良好，对应于
涂层表面的水接触角也相差无几。而由图３ｃ可见：
当环氧树脂含量提高到４０％时，涂层断面呈现出不 均匀的形貌，推测其表面也将呈现这种粗糙形貌，正
是由于这种表面结构，会提高涂膜的表面疏水性。
２．４环氧树脂对改性有机硅树脂水接触角的影响
环氧树脂对改性有机硅树脂水接触角的影响见表１。
表１ Ｔａｂｌｅ １ 环氧树脂对改性有机硅树脂水接触角的影响 Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ ｏｎ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔａｃｔ ａｎｇｌｅ ｏｆ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｅｓｉｎ
一般，描述固体表面的浸润性指标为与水的接
触角，水接触角小于９０。为亲水表面，水接触角大于 ９０。为疏水表面。由表１可见：纯有机硅树脂固化膜
的水接触角为９４．５。；纯环氧树脂固化膜的水接触角
为７Ｏ。；当环氧树脂与有机硅树脂的质量比为３：１５
时，环氧改性有机硅树脂膜表面的水接触角由９４．５。 升高到９５。，并未呈现下降趋势。当环氧树脂与有机
硅树脂的质量比提高到１０：１５时，所得改性硅树脂 膜的水接触角增大到１０２。，表面能明显下降。结合上 述ＳＥＭ分析可知，这一结果源于改性有机硅树脂粗 糙表面的存在，表面粗糙度增加，水接触角上升，符
合荷叶效应原理。
２．５环氧树脂对改性有机硅树脂附着力的影响 环氧树脂对改性有机硅树脂附着力的影响见表２。
表２环氧树脂对改性有机硅树脂附着力的影响 Ｔａｂｌｅ ２ Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ ｏｎ ｔｈｅ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｏｆ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｅｓｉｎ 体系 附着力／级 纯有机硅树脂 ６１０１／有机硅树脂（质量比３：１５） ６１０１／有机硅树脂（质量比ｌ０：１５）
由表２可见：经环氧树脂改性后的有机硅树脂
附着力增大。附着力达到１级的改性树脂可用于船舶
防污涂料。
３结语
（１）红外分析表明：环氧树脂与有机硅树脂存
在化学键合，两者具有良好的相容性，呈现出化学改
性的效果。 （２）改性后的有机硅树脂固化膜的断面粗糙程
度随环氧树脂含量的增加而增大。当环氧树脂含量 较低时，固化膜断面光滑；当环氧树脂含量增加到
４０％时，断面呈现出凹凸颗粒状，粗糙度增大。对
应于固化膜表面粗糙而导致水接触角增大，表面能
降低。 （３）有机硅树脂经环氧树脂改性后附着力提高，
可用于船舶防污涂料。
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｅｐｏｘｙ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｅｓｉｎ ＺＨＵ Ａｉ－ｑｉｎ’，ＳＨＥＮ Ｌｉ—ｙａ ，ＷＵ Ｚｈｅｎ （１．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｉｎ Ｆａｃｔｏｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，２００３３６，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００２３５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ ｅｐｏｘｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｅｓｉｎ ｗａｓ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｂｙ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ａｎｄ ｃｏｎｆｉｒｍｅｄ ｗｉｔｈ ＦＩＩＲ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｈｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｃｈａｎｇｅ ｏｎ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔａｃｔ ａｎｇｌｅ ａｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ，
ａｎｄ ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｐｈａｓｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗａｓ ｒｅｍａｉｎｅｄ ａｆｔｅｒ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｉｔ ｗａｓ ａｌｓｏ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｐｏｘｙ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｐｏｘｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｅｓｉｎ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔａｃｔ
ａｎｇｌｅ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ；ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｅｓｉｎ；ｅｐｏｘｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｅｓｉ
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