有机硅（silicone），即有机硅化合物，是指含有Si-C键且至少有一个有机基直接与硅原子相连的化合物。其中，以硅氧键-Si-O-Si-（硅原子和氧原子相互交替）为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多、研究最深、应用最广的一类。用有机硅改性环氧树脂是近年来科研工作者一直研究的热点。有机硅具有诸多特性如：良好的耐热性（由于硅氧烷中Si-O键的共价键能比C-C键的共价键能大，Si-O键的共价键能远大于C-C键和C-O键的键能，从而使改性后环氧树脂的耐热性提高）；高疏水性；高热稳定性；低温柔韧性、耐氧化性、耐候性好和优良的电绝缘性等[18]。有机硅改性EP既能降低环氧树脂内应力，又能增加环氧树脂韧性、耐高温性等性能。但有机硅的的机械性能、耐有机溶剂较差，附着力、耐磨性不好，而且成本高。用有机硅改性环氧树脂既可以形成立体网状结构，提高耐热性，也可以在环氧内引入柔性链进行增韧并赋予环氧树脂憎水性能。因而人们研究用通过不同的方法使形如聚二甲基硅氧烷等硅改性环氧，就是为了使二者互补长短,从而使改性产物很好地结合两者的的优点[19]。86499

表1-2 聚硅氧烷的结构特性数据

键 键长(A) 键能(KJ/mol) 键角（°）

Si-O 1．64 452 130～160

C-O 1．43 360 110

C-C 1．34 356 109

1 有机硅共混改性环氧

根据有机硅改性EP的机理，有机硅改性环氧树脂的方法有物理共混法和化学反应改性两种。通过机械搅拌、超声波分散等物理方法使有机硅和EP进行混合，以期望得到具有良好特性混合体系的方法即为共混法。此种方法的优势是操作性强，灵活性大，探索方法广阔，成本较低。但由于环氧树脂的溶度参数和有机硅溶度参数相差较大，根据溶度参数相近的原则，有机硅与环氧树脂的相容性很差，这也是利用此种方法改性热固性树脂的研究关键和制约其达到良好改性效果的重要因素。为了改善有机硅和环氧树脂的相容性，一般采用的方法是增加过渡相，如（1）采用有机硅偶联剂；（2）采用增容剂；（3）采用过渡相功能的第三组分。刘海林等人[20]用自制的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基倍半硅氧烷为改性剂，对双酚A缩水甘油醚型环氧树脂E-51进行改性，选用DDS（4, 4′-二氨基二苯砜）作为固化剂，当两者配比质量比为60/40时，通过凝胶特性曲线、FTIR、DSC研究表征了固化特性和固化动力学。他们的研究结果表明，固化反应的活化能Ea= 48。7 kJ/mol。与DDS固化环氧的固化物相比，共混产物具有较高的热变形温度（HDT达到200 ℃），其热分解温度和热残余量也较高。储能模量比相同条件下E-51/DDS体系的高，玻璃化转变温度也高约20 ℃。

2 有机硅共聚改性环氧

物理共混是将不同种类的聚合物进行共混,虽成本较低，但是因为有上述的缺点，其最终改性物的特性并不是十分突出。化学改性法主要是利用有机硅上的端基官能团如-OH、-CH3O、-NH-与环氧树脂中的羟基和环氧基进行反应，生成接枝或嵌段共聚物，并在固化结构中引入稳定的柔性Si-O键，提高EP的韧性[21]。通过共聚改性环氧树脂，除了可以降低环氧树脂的内应力外，也可以增加增强环氧树脂的韧性、改善环氧树脂的断裂强度及耐磨性，提高其耐热性。国内外对此进行了大量的研究，并取得了一些进展。论文网