Penyelidikan dan pembangunan resin silikon berprestasi tinggi．
1.1 struktur polimer, sifat dan penggunaan resin silikon
Resin silikon ialah sejenis polimer separa tak organik dan separa organik dengan - Si-O - sebagai rantai utama dan rantai sampingan dengan kumpulan organik.Resin organosilikon adalah sejenis polimer dengan banyak kumpulan aktif.Kumpulan aktif ini selanjutnya saling silang, iaitu, ditukar kepada produk pengawetan struktur tiga dimensi yang tidak larut dan tidak bercampur.
Resin silikon mempunyai ciri-ciri cemerlang rintangan suhu tinggi dan rendah, rintangan penuaan cuaca, kalis air dan kalis lembapan, kekuatan penebat tinggi, kehilangan dielektrik rendah, rintangan arka, rintangan sinaran, dll.
Resin silikon penyelesaian umum digunakan terutamanya sebagai polimer asas salutan tahan haba, salutan tahan cuaca dan bahan penebat elektrik suhu tinggi.
1.2 evolusi teknikal resin silikon
Di antara semua jenis polimer silikon, resin silikon adalah sejenis produk silikon yang disintesis dan digunakan lebih awal.Berbanding dengan pembangunan berkelajuan tinggi teknologi pengubahsuaian corak getah silikon, peningkatan teknologi resin silikon agak perlahan, dan penemuan teknologi utama adalah sedikit.Sejak kira-kira 20 tahun yang lalu, disebabkan kemajuan teknikal polimer tahan haba heterosiklik aromatik, sebahagian daripadanya pada asalnya digunakan dalam bidang resin silikon.Walau bagaimanapun, ketoksikan pelarut dan keadaan pengawetan keras polimer tahan haba heterosiklik aromatik mengehadkan penggunaannya.Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, orang ramai mula memberi lebih perhatian kepada penyelidikan dan pembangunan resin silikon.Resin silikon mempunyai julat suhu yang luas dan rintangan penuaan.Prestasi dan prestasi kalis lembapan hidrofobik adalah baik dan kelebihan lain yang luar biasa, terdapat tanda-tanda bahawa resin silikon mungkin mempunyai ruang pembangunan yang lebih besar pada masa hadapan.
2. resin silikon am
2.1 proses pengeluaran resin silikon am
Pelbagai jenis silikon mempunyai bahan mentah dan laluan sintetik yang berbeza.Dalam makalah ini, proses pengeluaran beberapa jenis resin silikon hanya diperkenalkan.
2.1.1 silikon metil
2.2.1.1 sintesis resin metilsilikon daripada metilchlorosilane
Methylsilicones disintesis dengan methylchlorosilane sebagai bahan mentah utama.Disebabkan oleh struktur dan komposisi silikon yang berbeza (tahap silang silang silikon, iaitu, nilai [CH3] / [Si]), keadaan sintesis yang berbeza diperlukan.
Apabila R / Si rendah ([CH3] / [Si] ≈ 1.0) resin metil silikon disintesis, kelajuan tindak balas hidrolisis dan pemeluwapan monomer bahan mentah utama metiltriklorosilane agak cepat, dan suhu tindak balas mesti dikawal ketat dalam 0 ℃ , dan tindak balas hendaklah dijalankan dalam pelarut kompaun, dan tempoh penyimpanan produk tindak balas pada suhu bilik hanya beberapa hari.Produk jenis ini mempunyai sedikit nilai praktikal.
Dalam sintesis resin metilsilikon R / Si, metiltriklorosilane dan dimetildichlorosilane digunakan.Walaupun tindak balas pemeluwapan hidrolitik campuran methyltrichlorosilane dan dimethyldichlorosilane sedikit lebih perlahan daripada methyltrichlorosilane sahaja, kelajuan tindak balas pemeluwapan hidrolitik methyltrichlorosilane dan dimethyldichlorosilane adalah terlalu berbeza, yang sering disebabkan oleh pemeluwapan hidrolitik methyltrichlorosilane terlebih dahulu.Hidrolisis tidak konsisten dengan nisbah kedua-dua monomer, dan metil klorosilan sering dihidrolisiskan untuk membentuk gel penghubung silang tempatan, mengakibatkan sifat komprehensif yang lemah bagi resin metil silikon yang diperoleh daripada hidrolisis tiga monomer.
2.2.1.2 sintesis metilsilikon daripada metilalkoksisilane
Kadar tindak balas pemeluwapan hidrolisis metilalkoksisilane boleh dikawal dengan mengubah keadaan tindak balas.Bermula daripada methylalkoxysilane, resin metilsilikon dengan darjah silang silang yang berbeza boleh disintesis.
Metilsilikon komersial dengan tahap penghubung silang sederhana ([CH3] / [Si] ≈ 1.2-1.5) kebanyakannya disediakan melalui hidrolisis dan pemeluwapan metilalkoksisilane.Monomer methyltriethoxysilane dan dimethyldiethoxysilane ditapis melalui penyahasidan dicampur dengan air, ditambah dengan surih asid hidroklorik atau jumlah resin pertukaran kation asid kuat yang sesuai (kesan pemangkinan resin pertukaran ion asid kuat makroporous adalah lebih baik), dan hidup.Tanah liat seksual (kering selepas pengasidan) digunakan sebagai pemangkin, dipanaskan dan dihidrolisiskan.Apabila titik akhir dicapai, tambahkan jumlah heksametildisilazane yang sesuai untuk meneutralkan asid hidroklorik mangkin, atau tapis resin penukar ion atau tanah liat aktif yang digunakan sebagai mangkin untuk menamatkan tindak balas pemeluwapan.Produk yang diperoleh adalah larutan alkohol resin metilsilikon.
2.2.2 silikon metil fenil
Bahan mentah utama untuk pengeluaran industri resin silikon metilfenil ialah metiltriklorosilane, dimetildichlorosilane, Phenyltrichlorosilane dan Diphenyldichlorosilane.Sebahagian atau semua monomer di atas ditambah dengan toluena atau xilena pelarut, dicampur dalam perkadaran yang betul, dijatuhkan ke dalam air di bawah pengadukan, suhu dikawal untuk tindak balas hidrolisis, dan HCl (larutan akueus asid hidroklorik), hasil sampingan tindak balas, dikeluarkan. dengan membasuh air.Penyelesaian silikon terhidrolisis diperoleh, dan kemudian sebahagian daripada pelarut disejat untuk membentuk alkohol silikon pekat, dan kemudian resin silikon disediakan oleh pemeluwapan sejuk atau tindak balas pemeluwapan haba, dan resin silikon siap diperoleh melalui penapisan dan pembungkusan.
2.2.3 resin silikon metil fenil vinil tujuan am dan komponen berkaitannya
Proses pengeluaran resin silikon metil fenil vinil adalah serupa dengan resin silikon metil fenil, kecuali sebagai tambahan kepada monomer metil klorosilan dan fenil klorosilan, sejumlah metil vinil diklorosilane dan vinil lain yang mengandungi monomer silikon ditambah ke dalam hidrolisis mentah. bahan.Monomer campuran telah dihidrolisiskan, dibasuh dan dipekatkan untuk mendapatkan silanol terhidrolisis pekat, menambah pemangkin garam asid organik logam, menyahmampat haba kepada kelikatan yang telah ditetapkan, atau mengawal titik akhir tindak balas pemeluwapan mengikut masa geli, dan menyediakan resin silikon metil fenil vinil.
Methylphenyl hydropolysiloxane, yang digunakan sebagai komponen crosslinker sebagai tambahan tindak balas resin silikon vinil methylphenyl, biasanya cincin atau polimer linear dengan tahap pempolimeran yang kecil.Ia dihasilkan melalui hidrolisis dan kitaran methylhydrodichlorosilane, atau oleh CO hidrolisis dan pemeluwapan methylhydrodichlorosilane, Phenyltrichlorosilane dan trimethylchlorosilane.
2.2.4 silikon diubah suai
Pengeluaran mengadun resin silikon diubah suai dengan resin organik biasanya dalam toluena atau larutan xilena resin silikon metilfenil, menambah resin alkyd, resin fenolik, resin akrilik dan resin organik lain, mencampurkan sepenuhnya sama rata untuk mendapatkan produk siap.
Resin silikon diubah suai kopolimer disediakan oleh satu siri tindak balas kimia.Resin organik yang boleh dikopolimerkan dengan silikon termasuk poliester, epoksi, fenolik, melamin formaldehid, poliakrilat, dan lain-lain. Pelbagai laluan sintetik boleh digunakan untuk menyediakan resin silikon kopolimer, tetapi kaedah pengeluaran industri yang lebih praktikal ialah kopolimerisasi alkohol silikon dan damar organik.Iaitu, hidrolisis monomer metil klorosilan dan fenil klorosilan bersama-sama untuk mendapatkan larutan alkohol silikon terhidrolisis atau larutan pekat, dan kemudian menambah prapolimer resin organik pra-sintesis kepada pemangkin, kemudian mencampurkan pelarut penyejatan haba bersama, menambah zink, zink naftenat dan pemangkin lain, dan tindak balas kokondensasi pada suhu 150-170 darjah, sehingga bahan tindak balas mencapai kelikatan yang betul atau masa gelilasi yang telah ditetapkan, penyejukan, Menambah pelarut untuk membubarkan dan menapis untuk mendapatkan produk siap resin silikon kopolimer.
Masa siaran: Sep-24-2022