環氧樹脂陂廣泛應用于電子器件封裝、膠黏劑、涂料及塑封料等領域。固化后的環氧樹脂呈三維立體網狀結構，分子鏈間缺少滑動，碳碳鍵、碳氧鍵鍵能較小，表面能較高等原因，導致其內應力較大、發脆、高溫下易降解、易受水影響，這很大程度上限制了它在某些高技術領域中的應用，所以對j不氧樹脂進行改性成為研究的熱點。

    聚硅氧烷因其具有熱穩定性好、耐氧化、憎水、耐候性和低溫柔韌性好等優點，成為近年發展起來的既能降低環氧樹脂內應力，又能增加環氧樹脂韌性、耐高溫性等性能的材料。下面對聚硅氧烷改性j不氧樹脂研究現狀進行綜述。

    1?環氧樹脂增韌的研究

    1．1橡膠改性環氧樹脂增韌研究

    橡膠彈性體通過其活性端基(如羥基、羧基、氨基)與環氧樹脂中的活性基團(如環氧基、羥基等)反應形成嵌段聚合物，正確控制反應性橡膠在環氧樹脂體系中的相分離過程是增韌成功的關鍵。

    用橡膠彈性體改性的環氧樹脂在一定程度上雖然增加了體系的韌性，但是在高溫下卻由于彈性體的主鏈上含有不飽和鍵而會使體系很容易裂解和氧化。

    1．2熱塑性工程塑料改性環氧樹脂增韌研究由于橡膠體改性環氧樹脂所存在的一些缺陷，科技工作者的研究熱點逐漸轉向耐熱性好、模量高的熱塑性工程塑料。熱塑性工程塑料是作為增韌劑加入到環氧樹脂中，它能夠形成與基體環氧樹脂互鎖的共連續相和顆粒分散相，從而使環氧樹脂的韌性提高。而且耐熱性也得到了提高，但是熱塑性工程塑料溶解性差、流動性不好，導致改性體系的成型工藝性變差，樹脂的黏結強度變低，還需尋求新方法來提高環氧樹脂的韌性。

    1．3聚硅氧烷改性環氧樹脂增韌研究

    聚硅氧烷不僅具有有機材料的特點，還兼備了無機材料的優良特性，可以在很寬的溫度范圍內保持物理性能不變，尤其是在高溫條件下具有優異的韌性和熱穩定性。將聚硅氧烷的優良特性引入環氧樹脂體系，使環氧樹脂因脆硬帶來的內應力大、抗沖擊性差的缺陷得到較好的改善，耐高溫性、耐熱老化性、耐潮濕性也得到提高，同時又保持了環氧樹脂固有的優良的黏接性、機械強度、耐化學藥品性及簡易的成型工藝。

    2?聚硅氧烷改性環氧樹脂的方法

    環氧樹脂的溶度參數為10．09，而聚硅氧烷的溶度參數為7．40～7．50，兩者的溶度參數相差較大，根據溶度參數相近的原則，相容性問題是聚硅氧烷改性環氧樹脂的關鍵所在。目前聚硅氧烷改性環氧樹脂的方法有物理共混與化學共聚兩類。

    2．1物理共混

    物理共混改性是將聚硅氧烷和環氧樹脂進行簡單的混合。由于兩相界面張力大，呈多相分離結構，改性的效果就不明顯，因此采用以下2種方法提高兩者的相容性。

    2．1．1采用相容劑或硅烷偶聯劑

    相容劑或硅烷偶聯劑都是作為過渡相來改善二者的相容性。其中硅烷偶聯劑可以在2種物質界面起架橋作用。

    周智峰等人用端羥基聚二甲基硅氧烷(PDMS)和環氧樹脂為原料等合成了1種相容劑，它能夠很好地改善環氧基體和PDMS的相容性。而且改性體系隨著PDMS含量的增加，體系的熱穩定性和韌性也逐漸增加。當PDMS的質量分數增加到10時，增韌的效果好，沖擊強度可提高到未改性時的1．5倍。

    謝國先等人研究了氨基硅烷偶聯劑對提高環氧涂層(CYD-128)與鋼鐵基底材料的附著力的作用。測試結果表明，氨基硅烷偶聯劑在極少量水分的條件下就能夠水解形成硅羥基，添加氨基硅烷偶聯劑的涂層與底材之間有化學鍵作用，能夠顯著提高涂層與底材的附著力，與純環氧涂層相比，可以提高5～6MPa。

    2．1．2聚硅氧烷分子結構中引入相容基團

    在聚硅氧烷分子中引入一些極性很強的可以和聚合物發生強烈的物理作用的基團，如氫鍵、離子與離子、離子與偶極等。

    MinagawaNaoaki用1種含芳基的聚硅氧烷與環氧樹脂相結合，制備了耐熱性環氧樹脂復合材料。由于芳基具有一定的極性，使聚硅氧烷與環氧樹脂之間溶解參數的差值降低，相容性提高。

    2．2化學共聚

    化學共聚是利用聚硅氧烷上的活性端基(如羥基、氨基、烷氧基)與環氧樹脂中的環氧基、羥基進行反應，生成接枝或嵌段共聚物，從而解決相容性的問題；并在固化結構中引入穩定和柔性的Si―O鍵，提高環氧樹脂的斷裂韌性。

    2．2．1含羥基或烷氧基的聚硅氧烷

    (1)聚硅氧烷的烷氧基與環氧樹脂中的仲羥基反應生成ROH，形成穩定的硅一氧一烷鍵。朱化雨等人采用三甲氧基硅烷和苯基甲基二甲氧基硅烷合成的聚苯基甲基硅氧烷(PS)改性環氧樹脂E一20，通過環氧值、紅外光譜分析，發現，聚硅氧烷接枝上了環氧樹脂且環氧值保持不變，當E一20與PS質量比為100：25時，改性產物的耐熱性明顯提高。Shyue―tzooLin等用PDMS和聚甲基苯基硅氧烷(PMPS)改性環氧樹脂，PDMS和PMPS中的RO一基團與環氧樹脂中的仲羥基反應，生成1種接枝聚合物。經熱失重分析(TGA)，結果表明，改性后的聚合物的熱穩定性明顯提高，而且阻燃性也得到改善。

    (2)聚硅氧烷的羥基與環氧樹脂中的仲羥基反應生成H2O，且形成穩定的硅一氧一烷鍵。田軍等人以環氧樹脂6101和羥基封端的PDMS為原料，在有機錫鹽的催化下反應生成穩定的Si―O―C鍵。TGA顯示，改性樹脂的耐熱性要高于未改性樹脂的。

    (3)聚硅氧烷的羥基與環氧樹脂中的環氧基發生開環反應，形成穩定的硅一氧一烷鍵。

    S．Ahmad等人通過環氧樹脂的環氧基與聚硅氧烷分子鏈上的羥基發生開環反應制備了聚硅氧烷改性環氧樹脂(ESR)。改性后的產物以聚酰胺為固化劑．，通過分析對比得知固化體系較未改性體系的熱穩定性顯著提高，且以ESR為基體所制備的涂料：具有較好的導熱和防腐性能。
 2．2．2帶氨基的聚硅氧烷

    王盾等人_1z_采用帶有氨丙基的氨基硅油改性環氧樹脂。結果表明：氨基硅油成功接枝到環氧樹脂鏈上，由于氨基硅油的氨基含量對改善環氧樹脂的力學性能起決定作用，通過試驗得知，用摩爾分數為50,4的氨基硅油來改性環氧樹脂可以較好地改善環氧樹脂的力學性能，提高環氧樹脂柔韌性和耐熱性。

    2．2．3含硅氫基的聚硅氧烷

    硅氫加成反應是利用含有Si―H鍵的聚硅氧烷與不飽和環氧化合物在一定催化劑作用下進行的加成反應。此反應過程中不消耗環氧基，且生成的Si―C鍵耐水解性好，改性產物的耐熱性和韌性也有明顯提高。

    費曉亮等人以乙烯基環氧環己烷和低含氫硅油為原料，在自制催化劑的作用下，制備了Si―C型聚硅氧烷環氧樹脂。結果表明，合成的改性產品透明度好，性能優越，適用范圍較廣。

    Tsung―HanHo等人利用PDMS改性鄰甲酚醛環氧樹脂，通過硅氫加成得到的改性產物的熱膨脹系數和彎曲模量系數降低，玻璃化轉變溫度()幾乎不變，內應力減小。

    2．2．4其他類型的聚硅氧烷

    S．K．Rath等人通過氨酯鍵合成了聚硅氧烷改性環氧樹脂，改性后的產物較未改性環氧樹脂的表面能顯著降低，表面變得粗糙，以此為基體所制備的雙組分防污涂料具有大的吸附能力，可以應用于船舶表面涂覆等領域。

    3?展望

    目前聚硅氧烷改性環氧樹脂雖然已經取得了較大進展，但改性產物中的聚硅氧烷一般以“海島”狀分散相形式存在，微相粒徑小、分布均勻以及溶解度參數和環氧樹脂相近的聚硅氧烷對改性產物性能的提高更加有利，所以人們還會繼續尋找更好的制備聚硅氧烷微相細微化、均勻化方法，開發出具有新的官能團的聚硅氧烷以更好地提高其與環氧樹脂的相容性。另外，在保證改性的環氧樹脂具有良好性能的前提下實現室溫固化仍是亟待需要解決的重要問題。同時，發展無污染、低污染的環境友好型聚硅氧烷環氧樹脂是今后的發展方向。