Forskning och utveckling av högpresterande silikonharts.
1.1 polymerstruktur, egenskaper och applicering av silikonharts
Silikonharts är en sorts semi-oorganisk och semi-organisk polymer med - Si-O - som huvudkedja och sidokedja med organiska grupper.Organokiselharts är en typ av polymer med många aktiva grupper.Dessa aktiva grupper tvärbinds ytterligare, det vill säga omvandlas till en tredimensionell strukturhärdande produkt som är olöslig och oblandbar.
Silikonharts har utmärkta egenskaper för hög- och lågtemperaturbeständighet, väderbeständighet mot åldrande, vattenavvisande och fuktsäker, hög isoleringshållfasthet, låg dielektrisk förlust, bågbeständighet, strålningsbeständighet, etc.
Den allmänna lösningen silikonharts används huvudsakligen som den grundläggande polymeren av värmebeständig beläggning, väderbeständig beläggning och högtemperatur elektriskt isoleringsmaterial.
1.2 teknisk utveckling av silikonharts
Bland alla typer av silikonpolymerer är silikonharts en sorts silikonprodukt som syntetiseras och appliceras tidigt.Jämfört med höghastighetsutvecklingen av silikongummimönsterrenoveringsteknik är den tekniska förbättringen av silikonharts relativt långsam, och de stora tekniska genombrotten är få.Sedan cirka 20 år tillbaka, på grund av den tekniska utvecklingen av aromatiska heterocykliska värmebeständiga polymerer, användes vissa av dem ursprungligen inom området silikonharts.Lösningsmedlets toxicitet och hårda härdningsförhållanden för aromatiska heterocykliska värmebeständiga polymerer begränsade emellertid deras användning.Under de senaste åren har folk börjat ägna mer uppmärksamhet åt forskning och utveckling av silikonharts.Silikonharts har ett brett temperaturområde och åldringsbeständighet.Prestandan och den hydrofobiska fukttäta prestandan är bra och andra enastående fördelar, det finns tecken på att silikonhartset kan ha ett större utvecklingsutrymme i framtiden.
2. Allmänt silikonharts
2.1 produktionsprocess för allmänt silikonharts
Olika sorters silikoner har olika råmaterial och syntetiska vägar.I detta dokument introduceras helt enkelt tillverkningsprocessen för flera sorters silikonhartser.
2.1.1 metylsilikon
2.2.1.1 syntes av metylsilikonharts från metylklorsilan
Metylsilikoner syntetiseras med metylklorsilan som huvudråvara.På grund av silikonernas olika struktur och sammansättning (silikonernas tvärbindningsgrad, dvs [CH3] / [Si]-värde), behövs olika syntesbetingelser.
När låg R / Si ([CH3] / [Si] ≈ 1,0) metylsilikonharts syntetiseras, är hydrolys- och kondensationsreaktionshastigheten för de huvudsakliga råmaterialmonomererna metyltriklorsilan ganska snabb, och reaktionstemperaturen måste kontrolleras strikt inom 0 ℃ och reaktionen bör utföras i ett sammansatt lösningsmedel, och lagringsperioden för reaktionsprodukten vid rumstemperatur är endast några dagar.Denna typ av produkt har lite praktiskt värde.
Vid syntesen av R/Si-metylsilikonharts används metyltriklorsilan och dimetyldiklorsilan.Även om den hydrolytiska kondensationsreaktionen av blandningen av metyltriklorsilan och dimetyldiklorsilan är något långsammare än den för enbart metyltriklorsilan, är den hydrolytiska kondensationsreaktionshastigheten för metyltriklorsilan och dimetyldiklorsilan för olika, vilket ofta orsakas av den hydrolytiska kondensationen av metyltriklorsilan i förväg.Hydrolysatet överensstämmer inte med förhållandet mellan de två monomererna, och metylklorsilan hydrolyseras ofta för att bilda en lokal tvärbindande gel, vilket resulterar i dåliga heltäckande egenskaper hos metylsilikonhartset som erhålls från hydrolysen av de tre monomererna.
2.2.1.2 syntes av metylsilikon från metylalkoxisilan
Reaktionshastigheten för hydrolyskondensation av metylalkoxisilan kan kontrolleras genom att ändra reaktionsbetingelserna.Utgående från metylalkoxisilan kan metylsilikonharts med olika tvärbindningsgrader syntetiseras.
De kommersiella metylsilikonerna med måttlig grad av tvärbindning ([CH3] / [Si] ≈ 1,2-1,5) framställs mestadels genom hydrolys och kondensation av metylalkoxisilan.Monomererna av metyltrietoxisilan och dimetyldietoxisilan som raffinerats genom avsyrning blandas med vatten, tillsätts med spår av saltsyra eller lämplig mängd starkt surt katjonbytarharts (katalyseffekten av makroporöst starkt surt jonbytarharts är bättre) och levande.Sexuell lera (torkad efter surgöring) används som katalysator, värms upp och hydrolyseras.När slutpunkten är nådd, tillsätt lämplig mängd hexametyldisilazan för att neutralisera katalysatorns saltsyra, eller filtrera jonbytarhartset eller aktiv lera som används som katalysator för att avsluta kondensationsreaktionen.Den erhållna produkten är en alkohollösning av metylsilikonharts.
2.2.2 metylfenylsilikon
De huvudsakliga råvarorna för industriell produktion av metylfenylsilikonharts är metyltriklorsilan, dimetyldiklorsilan, fenyltriklorsilan och difenyldiklorsilan.Några eller alla ovanstående monomerer tillsätts med lösningsmedel toluen eller xylen, blandas i rätt proportion, droppas i vatten under omrörning, temperaturkontrolleras för hydrolysreaktion, och HCl (vattenlösning av saltsyra), biprodukten från reaktionen, avlägsnas genom vattentvätt.Den hydrolyserade silikonlösningen erhålls, och sedan avdunstas en del av lösningsmedlet för att bilda den koncentrerade silikonalkoholen, och sedan framställs silikonhartset genom kall kondensation eller värmekondensationsreaktion, och det färdiga silikonhartset erhålls genom filtrering och förpackning.
2.2.3 metylfenylvinylsilikonharts för allmänt bruk och dess relaterade komponenter
Produktionsprocessen för metylfenylvinylsilikonharts liknar den för metylfenylsilikonharts, förutom att förutom metylklorosilan- och fenylklorosilanmonomerer tillsätts en lämplig mängd metylvinyldiklorsilan och andra vinylhaltiga silikonmonomerer till hydrolysråvaran material.De blandade monomererna hydrolyserades, tvättades och koncentrerades för att erhålla koncentrerad hydrolyserad silanol, tillsats av metallorganisk syrasaltkatalysator, dekomprimering av värme till fördefinierad viskositet eller reglering av kondensationsreaktionens slutpunkt enligt gelningstid och framställning av metylfenylvinylsilikonharts.
Metylfenylhydropolysiloxan, som används som komponent i tvärbindare i additionsreaktion av metylfenylvinylsilikonharts, är vanligtvis en ring- eller linjär polymer med liten grad av polymerisation.De framställs genom hydrolys och cyklisering av metylhydrodiklorsilan, eller genom CO-hydrolys och kondensation av metylhydrodiklorsilan, fenyltriklorsilan och trimetylklorsilan.
2.2.4 modifierad silikon
Produktionen av blandning av modifierat silikonharts med organiskt harts sker vanligtvis i toluen- eller xylenlösning av metylfenylsilikonharts, tillsätter alkydharts, fenolharts, akrylharts och andra organiska hartser, fullständigt blanda jämnt för att få den färdiga produkten.
Det sampolymeriserade modifierade silikonhartset framställs genom en serie kemiska reaktioner.De organiska hartser som kan sampolymeriseras med silikon inkluderar polyester, epoxi, fenol, melaminformaldehyd, polyakrylat, etc. En mängd olika syntetiska vägar kan användas för att framställa sampolymeriserat silikonharts, men den mer praktiska industriella produktionsmetoden är sampolymerisation av silikonalkohol och organiskt harts.Det vill säga hydrolys av metylklorsilan- och fenylklorsilanmonomerer tillsammans för att erhålla hydrolyserad kiselalkohollösning eller koncentrerad lösning, och sedan tillsätta försyntetiserad organisk hartsprepolymer till katalysatorn, sedan blanda samvärmeförångningslösningsmedel, tillsätta zink, zinknaftenat och andra katalysatorer, och samkondensationsreaktion vid 150-170 graders temperatur, tills reaktionsmaterialet når rätt viskositet eller förutbestämd gelningstid, kylning, tillsättande av lösningsmedel för att lösa upp och filtrera för att erhålla den färdiga produkten av sampolymeriserat silikonharts.
Posttid: 2022-09-24