Výskum a vývoj vysoko výkonnej silikónovej živice.
1.1 štruktúra polyméru, vlastnosti a aplikácia silikónovej živice
Silikónová živica je druh poloanorganického a poloorganického polyméru s - Si-O - ako hlavným reťazcom a vedľajším reťazcom s organickými skupinami.Organokremičitá živica je typ polyméru s mnohými aktívnymi skupinami.Tieto aktívne skupiny sa ďalej zosieťujú, to znamená, že sa prevedú na produkt vytvrdzovania s trojrozmernou štruktúrou, ktorý je nerozpustný a nemiešateľný.
Silikónová živica má vynikajúce vlastnosti odolnosti voči vysokým a nízkym teplotám, odolnosti voči starnutiu počasiu, vodoodpudivosti a vlhkosti, vysokej izolačnej pevnosti, nízkej dielektrickej strate, odolnosti voči oblúku, odolnosti voči žiareniu atď.
Všeobecná roztoková silikónová živica sa používa hlavne ako základný polymér tepelne odolného náteru, náteru odolného voči poveternostným vplyvom a vysokoteplotného elektrického izolačného materiálu.
1.2 technický vývoj silikónovej živice
Medzi všetkými druhmi silikónových polymérov je silikónová živica druhom silikónového produktu syntetizovaného a aplikovaného skoro.V porovnaní s vysokorýchlostným vývojom technológie renovácie silikónového kaučuku je technologické zlepšovanie silikónovej živice relatívne pomalé a hlavných technologických objavov je málo.Asi pred 20 rokmi sa v dôsledku technického pokroku aromatických heterocyklických tepelne odolných polymérov niektoré z nich pôvodne používali v oblasti silikónových živíc.Avšak toxicita rozpúšťadla a tvrdé podmienky vytvrdzovania aromatických heterocyklických tepelne odolných polymérov obmedzovali ich použitie.V posledných rokoch ľudia začali venovať väčšiu pozornosť výskumu a vývoju silikónovej živice.Silikónová živica má široký teplotný rozsah a odolnosť proti starnutiu.Výkon a hydrofóbna odolnosť proti vlhkosti sú dobré a ďalšie vynikajúce výhody, existujú náznaky, že silikónová živica môže mať v budúcnosti väčší vývojový priestor.
2. Všeobecná silikónová živica
2.1 výrobný proces všeobecnej silikónovej živice
Rôzne druhy silikónov majú rôzne suroviny a syntetické cesty.V tomto článku je jednoducho predstavený výrobný proces niekoľkých druhov silikónových živíc.
2.1.1 metylsilikón
2.2.1.1 syntéza metylsilikónovej živice z metylchlórsilánu
Metylsilikóny sa syntetizujú s metylchlórsilánom ako hlavnou surovinou.Vzhľadom na rôznu štruktúru a zloženie silikónov (stupeň zosieťovania silikónov, tj [CH3] / [Si] hodnota), sú potrebné rôzne podmienky syntézy.
Keď sa syntetizuje metyl silikónová živica s nízkym R / Si ([CH3] / [Si] ≈ 1,0), reakčná rýchlosť hydrolýzy a kondenzácie monomérov hlavnej suroviny metyltrichlórsilánu je pomerne rýchla a reakčná teplota musí byť prísne kontrolovaná v rozmedzí 0 ℃ a reakcia by sa mala uskutočniť v zloženom rozpúšťadle a doba skladovania reakčného produktu pri teplote miestnosti je len niekoľko dní.Tento druh produktu má malú praktickú hodnotu.
Pri syntéze R/Si metylsilikónovej živice sa používa metyltrichlórsilán a dimetyldichlórsilán.Hoci hydrolytická kondenzačná reakcia zmesi metyltrichlórsilánu a dimetyldichlórsilánu je o niečo pomalšia ako reakcia samotného metyltrichlórsilánu, rýchlosť hydrolytickej kondenzácie metyltrichlórsilánu a dimetyldichlórsilánu je príliš odlišná, čo je často spôsobené hydrolytickou kondenzáciou metyltrichlórsilánu vHydrolyzát nie je konzistentný s pomerom dvoch monomérov a metylchlórsilán sa často hydrolyzuje za vzniku lokálneho sieťovacieho gélu, čo vedie k zlým komplexným vlastnostiam metylsilikónovej živice získanej hydrolýzou troch monomérov.
2.2.1.2 syntéza metylsilikónu z metylalkoxysilánu
Reakčná rýchlosť hydrolytickej kondenzácie metylalkoxysilánu môže byť riadená zmenou reakčných podmienok.Vychádzajúc z metylalkoxysilánu sa môže syntetizovať metylsilikónová živica s rôznym stupňom zosieťovania.
Komerčné metylsilikóny so stredným stupňom zosieťovania ([CH3] / [Si] ≈ 1,2-1,5) sa väčšinou pripravujú hydrolýzou a kondenzáciou metylalkoxysilánu.Monoméry metyltrietoxysilánu a dimetyldietoxysilánu rafinované odkysľovaním sa zmiešajú s vodou, pridajú sa stopovým množstvom kyseliny chlorovodíkovej alebo vhodným množstvom silnej kyslej katexovej živice (katalytický efekt makroporéznej silnej kyslej iónomeničovej živice je lepší) a ožijú.Sexuálna hlina (vysušená po okyslení) sa používa ako katalyzátor, zahrieva sa a hydrolyzuje.Keď sa dosiahne koncový bod, pridajte vhodné množstvo hexametyldisilazánu na neutralizáciu katalyzátorovej kyseliny chlorovodíkovej alebo prefiltrujte iónomeničovú živicu alebo aktívnu hlinku použitú ako katalyzátor na ukončenie kondenzačnej reakcie.Získaný produkt je alkoholový roztok metylsilikónovej živice.
2.2.2 metylfenyl silikón
Hlavnými surovinami pre priemyselnú výrobu metylfenyl silikónovej živice sú metyltrichlórsilán, dimetyldichlórsilán, fenyltrichlórsilán a difenyldichlórsilán.Niektoré alebo všetky z vyššie uvedených monomérov sa pridajú s rozpúšťadlom toluénom alebo xylénom, zmiešajú sa v správnom pomere, kvapkajú do vody za miešania, teplota sa reguluje na hydrolytickú reakciu a HCl (vodný roztok kyseliny chlorovodíkovej), vedľajší produkt reakcie, sa odstráni. umývaním vodou.Získa sa hydrolyzovaný silikónový roztok a potom sa časť rozpúšťadla odparí, aby sa vytvoril koncentrovaný silikónový alkohol, a potom sa silikónová živica pripraví kondenzáciou za studena alebo tepelnou kondenzačnou reakciou a hotová silikónová živica sa získa filtráciou a balením.
2.2.3 metylfenylvinylsilikónová živica na všeobecné použitie a jej súvisiace zložky
Výrobný proces metylfenylvinylsilikónové živice je podobný ako pri metylfenylsilikónovej živici, okrem toho, že okrem monomérov metylchlórsilánu a fenylchlórsilánu sa do suroviny na hydrolýzu pridáva vhodné množstvo metylvinyldichlórsilánu a iných silikónových monomérov obsahujúcich vinyl. materiálov.Zmiešané monoméry sa hydrolyzovali, premyli a skoncentrovali, aby sa získal koncentrovaný hydrolyzovaný silanol, pridaním katalyzátora na báze kovovej organickej kyseliny, znížením tepla na vopred definovanú viskozitu alebo riadením koncového bodu kondenzačnej reakcie podľa času gélovatenia a prípravou metylfenylvinylsilikónové živice.
Metylfenylhydropolysiloxán, ktorý sa používa ako zložka sieťovacieho činidla pri adičnej reakcii metylfenylvinylsilikónové živice, je zvyčajne kruhový alebo lineárny polymér s malým stupňom polymerizácie.Vyrábajú sa hydrolýzou a cyklizáciou metylhydrodichlórsilánu, alebo hydrolýzou CO a kondenzáciou metylhydrodichlórsilánu, fenyltrichlórsilánu a trimetylchlórsilánu.
2.2.4 modifikovaný silikón
Výroba zmiešania modifikovanej silikónovej živice s organickou živicou je zvyčajne v toluénovom alebo xylénovom roztoku metylfenyl silikónovej živice, pridaním alkydovej živice, fenolovej živice, akrylovej živice a iných organických živíc, pričom sa úplne rovnomerne premieša, aby sa získal hotový produkt.
Kopolymerizovaná modifikovaná silikónová živica sa pripravuje radom chemických reakcií.Organické živice, ktoré možno kopolymerizovať so silikónom, zahŕňajú polyester, epoxid, fenol, melamín formaldehyd, polyakrylát atď. Na prípravu kopolymerizovanej silikónovej živice možno použiť rôzne syntetické spôsoby, ale praktickejšou priemyselnou výrobnou metódou je kopolymerizácia silikónového alkoholu a organická živica.To znamená hydrolýzu monomérov metylchlórsilánu a fenylchlórsilánu spolu, aby sa získal hydrolyzovaný roztok kremíkového alkoholu alebo koncentrovaný roztok, a potom pridanie vopred syntetizovaného prepolyméru organickej živice ku katalyzátoru, potom zmiešanie rozpúšťadla na odparovanie za tepla, pridanie zinku, naftenátu zinku a iných katalyzátorov, a kokondenzačná reakcia pri teplote 150-170 stupňov, kým reakčný materiál nedosiahne správnu viskozitu alebo vopred stanovený čas gélovatenia, ochladenie, pridanie rozpúšťadla na rozpustenie a prefiltrovanie, čím sa získa konečný produkt kopolymerizovanej silikónovej živice.
Čas odoslania: 24. septembra 2022