Aukštos kokybės silikoninės dervos tyrimai ir plėtra.
1.1. Silikoninės dervos polimero struktūra, savybės ir panaudojimas
Silikoninė derva yra pusiau neorganinis ir pusiau organinis polimeras, kurio pagrindinė grandinė ir šoninė grandinė su organinėmis grupėmis yra Si-O.Organinė silicio derva yra polimero tipas, turintis daug aktyvių grupių.Šios aktyvios grupės toliau kryžmiškai susiejamos, ty paverčiamos trimatės struktūros kietėjimo produktu, kuris yra netirpus ir nesimaišantis.
Silikoninė derva pasižymi puikiomis savybėmis: atsparumas aukštai ir žemai temperatūrai, atsparumas oro senėjimui, vandeniui ir drėgmei, didelis izoliacijos stiprumas, maži dielektriniai nuostoliai, atsparumas lankui, atsparumas spinduliuotei ir kt.
Bendras silikono dervos tirpalas daugiausia naudojamas kaip pagrindinis karščiui atsparios dangos, oro sąlygoms atsparios dangos ir aukštos temperatūros elektros izoliacinės medžiagos polimeras.
1.2 techninė silikoninės dervos raida
Tarp visų rūšių silikono polimerų silikoninė derva yra tam tikras silikono produktas, susintetintas ir naudojamas anksti.Palyginti su sparčiu silikoninės gumos modelio atnaujinimo technologijos vystymu, silikoninės dervos technologijos tobulinimas yra gana lėtas, o pagrindinių technologinių laimėjimų yra nedaug.Maždaug prieš 20 metų dėl aromatinių heterociklinių karščiui atsparių polimerų technikos pažangos kai kurie iš jų iš pradžių buvo naudojami silikoninės dervos srityje.Tačiau aromatinių heterociklinių karščiui atsparių polimerų toksiškumas tirpikliui ir atšiaurios kietėjimo sąlygos ribojo jų naudojimą.Pastaraisiais metais žmonės pradėjo daugiau dėmesio skirti silikoninės dervos tyrimams ir plėtrai.Silikoninė derva pasižymi plačiu temperatūrų diapazonu ir atsparumu senėjimui.Veikimas ir hidrofobinis atsparumas drėgmei yra geras ir kiti išskirtiniai pranašumai, yra požymių, kad silikoninė derva ateityje gali turėti didesnę kūrimo erdvę.
2. Bendroji silikoninė derva
2.1 bendrosios silikoninės dervos gamybos procesas
Įvairių rūšių silikonai turi skirtingas žaliavas ir sintetinius būdus.Šiame darbe tiesiog pristatomas kelių rūšių silikoninių dervų gamybos procesas.
2.1.1 metilo silikonas
2.2.1.1 metilsilikoninės dervos sintezė iš metilchlorsilano
Metilsilikonai sintetinami naudojant metilchlorsilaną kaip pagrindinę žaliavą.Dėl skirtingos silikonų struktūros ir sudėties (silikono skersinio susiejimo laipsnio, ty [CH3] / [Si] reikšmės), reikalingos skirtingos sintezės sąlygos.
Kai sintetinama maža R / Si ([CH3] / [Si] ≈ 1,0) metilo silikono derva, pagrindinių žaliavų monomerų metiltrichlorsilano hidrolizės ir kondensacijos reakcijos greitis yra gana greitas, o reakcijos temperatūra turi būti griežtai kontroliuojama 0 ℃. , o reakcija turi būti vykdoma sudėtiniame tirpiklyje, o reakcijos produkto laikymo laikas kambario temperatūroje yra tik kelios dienos.Toks produktas turi mažai praktinės vertės.
R / Si metilsilikoninės dervos sintezei naudojami metiltrichlorsilanas ir dimetildichlorsilanas.Nors metiltrichlorsilano ir dimetildichlorsilano mišinio hidrolitinė kondensacijos reakcija yra šiek tiek lėtesnė nei vien metiltrichlorsilano, metiltrichlorsilano ir dimetildichlorsilano hidrolitinės kondensacijos reakcijos greitis yra per skirtingas, o tai dažnai sukelia iš anksto hidrolitinė metiltrichlorsilano kondensacija.Hidrolizatas neatitinka dviejų monomerų santykio, o metilo chlorsilanas dažnai hidrolizuojamas, kad susidarytų vietinis kryžminis gelis, todėl metilo silikono dervos, gautos hidrolizavus tris monomerus, savybės yra prastos.
2.2.1.2 metilsilikono sintezė iš metilalkoksisilano
Metilalkoksisilano hidrolizės kondensacijos reakcijos greitis gali būti kontroliuojamas keičiant reakcijos sąlygas.Pradedant nuo metilalkoksisilano, galima susintetinti metilsilikono dervą su skirtingu kryžminio susiejimo laipsniu.
Prekybiniai metilsilikonai, turintys vidutinį kryžminio susiejimo laipsnį ([CH3] / [Si] ≈ 1,2-1,5), dažniausiai gaminami metilalkoksisilano hidrolizės ir kondensacijos būdu.Metiltrietoksisilano ir dimetildietoksisilano monomerai, išvalyti nurūgštinimo būdu, sumaišomi su vandeniu, įpilami druskos rūgšties pėdsakai arba atitinkamas kiekis stiprios rūgšties katijonų mainų dervos (geresnis makroporingos stiprios rūgšties jonų mainų dervos katalizinis poveikis) ir gyvi.Seksualinis molis (džiovintas po parūgštinimo) naudojamas kaip katalizatorius, kaitinamas ir hidrolizuojamas.Kai pasiekiamas galutinis taškas, įpilkite reikiamą kiekį heksametildisilazano, kad neutralizuotų katalizatoriaus druskos rūgštį, arba filtruokite jonų mainų dervą arba aktyvųjį molį, naudojamą kaip katalizatorius, kad užbaigtumėte kondensacijos reakciją.Gautas produktas yra metilsilikono dervos alkoholio tirpalas.
2.2.2 metilfenilo silikonas
Pagrindinės žaliavos pramoninei metilfenilsilikoninės dervos gamybai yra metiltrichlorsilanas, dimetildichlorsilanas, feniltrichlorsilanas ir difenildichlorsilanas.Kai kurie arba visi aukščiau išvardyti monomerai pridedami su tirpikliu toluenu arba ksilenu, sumaišomi tinkamomis proporcijomis, maišant lašinami į vandenį, reguliuojama temperatūra hidrolizės reakcijai ir pašalinamas HCl (vandeninis druskos rūgšties tirpalas), šalutinis reakcijos produktas. plaunant vandeniu.Gaunamas hidrolizuotas silikono tirpalas, tada dalis tirpiklio išgarinama, kad susidarytų koncentruotas silikono alkoholis, o tada silikoninė derva paruošiama šalto kondensavimo arba šilumos kondensacijos reakcija, o gatava silikoninė derva gaunama filtruojant ir pakuojant.
2.2.3. bendrosios paskirties metilfenilvinilo silikono derva ir su ja susiję komponentai
Metilfenilvinilo silikono dervos gamybos procesas yra panašus į metilo fenilo silikono dervos gamybos procesą, išskyrus tai, kad, be metilo chlorsilano ir fenilchlorsilano monomerų, į hidrolizės žaliavą pridedamas tinkamas kiekis metilvinildichlorsilano ir kitų vinilo turinčių silikono monomerų. medžiagos.Sumaišyti monomerai buvo hidrolizuojami, plaunami ir koncentruojami, kad būtų gautas koncentruotas hidrolizuotas silanolis, pridedant metalo organinės rūgšties druskos katalizatoriaus, sumažinant šilumą iki iš anksto nustatyto klampumo arba kontroliuojant kondensacijos reakcijos galutinį tašką pagal gelio susidarymo laiką ir ruošiant metilfenilvinilo silikono dervą.
Metilfenilo hidropolisiloksanas, naudojamas kaip kryžminio rišiklio komponentas papildomai metilfenilvinilo silikono dervos reakcijai, paprastai yra žiedinis arba linijinis polimeras su nedideliu polimerizacijos laipsniu.Jie gaminami hidrolizuojant ir ciklizuojant metilhidrodichlorsilaną arba metilhidrodichlorsilano, feniltrichlorsilano ir trimetilchlorsilano CO hidrolizę ir kondensaciją.
2.2.4 modifikuotas silikonas
Modifikuotos silikoninės dervos sumaišymas su organine derva paprastai gaminamas tolueno arba ksileno metilfenilsilikono dervos tirpale, pridedant alkidinės dervos, fenolio dervos, akrilo dervos ir kitų organinių dervų, visiškai tolygiai sumaišant, kad būtų gautas galutinis produktas.
Kopolimerizuota modifikuota silikoninė derva paruošiama atliekant daugybę cheminių reakcijų.Organinės dervos, kurias galima kopolimerizuoti su silikonu, yra poliesteris, epoksidas, fenolis, melamino formaldehidas, poliakrilatas ir kt. Kopolimerizuotai silikoninei dervai paruošti gali būti naudojami įvairūs sintetiniai būdai, tačiau praktiškesnis pramoninės gamybos būdas yra silikono alkoholio kopolimerizacija ir kt. organinė derva.Tai yra metilchlorsilano ir fenilchlorsilano monomerų hidrolizė kartu, kad būtų gautas hidrolizuotas silicio alkoholio tirpalas arba koncentruotas tirpalas, o po to į katalizatorių įpilama iš anksto susintetinto organinės dervos prepolimero, tada sumaišomas bendras šilumos garinimo tirpiklis, pridedamas cinkas, cinko naftenatas ir kiti katalizatoriai, ir kokondensacijos reakcija 150-170 laipsnių temperatūroje, kol reakcijos medžiaga pasieks reikiamą klampumą arba iš anksto nustatytą želėjimo trukmę, aušinimas, tirpiklio pridėjimas ištirpinimui ir filtravimas, kad gautų gatavą kopolimerizuotos silikoninės dervos produktą.
Paskelbimo laikas: 2022-09-24