Даследаванне і распрацоўка высокаэфектыўнай сіліконавай смалы．
1.1 структура палімера, уласцівасці і прымяненне сіліконавай смалы
Сіліконавая смала - гэта свайго роду напаўнеарганічны і напаўарганічны палімер з -Si-O - у якасці асноўнай ланцуга і бакавым ланцугом з арганічнымі групамі. Кремнийорганическая смала - гэта тып палімера з вялікай колькасцю актыўных груп. Гэтыя актыўныя групы дадаткова зшываюцца, гэта значыць, пераўтвараюцца ў трохмерную структуру ацвярдзельнага прадукту, які не раствараецца і не змешваецца.
Сіліконавая смала валодае выдатнымі ўласцівасцямі ўстойлівасці да высокіх і нізкіх тэмператур, устойлівасці да атмасфернага старэння, воданепрымальнай і вільгацятрывалай, высокай трываласці ізаляцыі, нізкіх дыэлектрычных страт, устойлівасці да дугі, радыяцыйнай устойлівасці і г.д.
Сіліконавая смала агульнага раствора ў асноўным выкарыстоўваецца ў якасці асноўнага палімера тэрмаўстойлівага пакрыцця, устойлівага да надвор'я пакрыцця і высокатэмпературнага электраізаляцыйнага матэрыялу.
1.2 тэхнічная эвалюцыя сіліконавай смалы
Сярод усіх відаў сіліконавых палімераў сіліконавая смала - гэта свайго роду сіліконавы прадукт, які быў сінтэзаваны і ўжыты рана. У параўнанні з высакахуткасным развіццём тэхналогіі аднаўлення ўзораў сіліконавай гумы, удасканаленне тэхналогіі сіліконавай смалы адбываецца адносна павольна, а асноўных тэхналагічных прарываў мала. Каля 20 гадоў таму з-за тэхнічнага прагрэсу араматычных гетэрацыклічных тэрмаўстойлівых палімераў некаторыя з іх першапачаткова выкарыстоўваліся ў галіне сіліконавай смалы. Аднак таксічнасць растваральніка і жорсткія ўмовы отвержденія араматычных гетэрацыклічных тэрмаўстойлівых палімераў абмежавалі іх прымяненне. У апошнія гады людзі сталі надаваць больш увагі даследаванням і распрацоўкам сіліконавай смалы. Сіліконавая смала мае шырокі дыяпазон тэмператур і ўстойлівасць да старэння. Прадукцыйнасць і гідрафобная вільгаценепранікальнасць з'яўляюцца добрымі і іншымі выдатнымі перавагамі, ёсць прыкметы таго, што сіліконавая смала можа мець большую прастору для распрацоўкі ў будучыні.
2. Агульная сіліконавая смала
2.1 працэс вытворчасці агульнай сіліконавай смалы
Розныя віды сіліконаў маюць розную сыравіну і спосабы сінтэтыкі. У гэтым артыкуле проста прадстаўлены працэс вытворчасці некалькіх відаў сіліконавых смол.
2.1.1 Метылавы сілікон
2.2.1.1 Сінтэз метилсиликоновой смалы з метилхлорсилана
Метылсіліконы сінтэзуюцца з метилхлорсиланом ў якасці асноўнай сыравіны. З-за рознай структуры і складу сіліконаў (ступень сшывання сіліконаў, г.зн. значэнне [CH3] / [Si]) неабходныя розныя ўмовы сінтэзу.
Пры сінтэзе метылсіліконавай смалы з нізкім R / Si ([CH3] / [Si] ≈ 1,0) хуткасць рэакцыі гідролізу і кандэнсацыі асноўных сыравінных манамераў метилтрихлорсилана адбываецца даволі хутка, і тэмпература рэакцыі павінна строга кантралявацца ў межах 0 ℃. , і рэакцыю трэба праводзіць у складаным растваральніку, а перыяд захоўвання прадукту рэакцыі пры пакаёвай тэмпературы складае ўсяго некалькі дзён. Такога роду прадукт не мае практычнай каштоўнасці.
У сінтэзе R / Si метилсиликоновой смалы выкарыстоўваюцца метилтрихлорсилан і диметилдихлорсилан. Хаця рэакцыя гідралітычнай кандэнсацыі сумесі метилтрихлорсилана і диметилдихлорсилана крыху павольней, чым рэакцыя метилтрихлорсилана ў адзіночку, хуткасць рэакцыі гідралітычнай кандэнсацыі метилтрихлорсилана і диметилдихлорсилана занадта адрозніваецца, што часта выклікана загадзя гідралітычнай кандэнсацыяй метилтрихлорсилана. Гідралізат не адпавядае суадносінам двух манамераў, і метылхлорсілан часта гідралізуецца з адукацыяй мясцовага сшывальнага геля, што прыводзіць да дрэнных комплексных уласцівасцей метылавай сіліконавай смалы, атрыманай у выніку гідролізу трох манамераў.
2.2.1.2 сінтэз метилсиликону з метилалкоксисилана
Хуткасць рэакцыі гідролізу-кандэнсацыі метилалкоксисилана можна кантраляваць, змяняючы ўмовы рэакцыі. Зыходзячы з метилалкоксисилана, можна сінтэзаваць метилсиликоновую смалу з рознай ступенню сшывання.
Камерцыйныя метилсиликоны з сярэдняй ступенню сшывання ([CH3] / [Si] ≈ 1,2-1,5) у асноўным атрымліваюць шляхам гідролізу і кандэнсацыі метилалкоксисилана. Манамеры метилтриэтоксисилана і диметилдиэтоксисилана, ачышчаныя раскісленнем, змешваюць з вадой, дадаюць сляды салянай кіслаты або адпаведную колькасць катыёнаабменнай смалы моцнай кіслаты (эфект каталізу макропористой іонаабменнай смалы моцнай кіслаты лепш) і жывуць. У якасці каталізатара выкарыстоўваецца палавая гліна (высушаная пасля падкіслення), награваецца і гидролизуется. Калі канчатковая кропка дасягнута, дадайце належную колькасць гексаметилдисилазана, каб нейтралізаваць саляную кіслату каталізатара, або адфільтруйце іонаабменную смалу або актыўную гліну, якія выкарыстоўваюцца ў якасці каталізатара, каб спыніць рэакцыю кандэнсацыі. Атрыманы прадукт уяўляе сабой спіртавы раствор метилсиликоновой смалы.
2.2.2 метилфенил сілікон
Асноўнай сыравінай для прамысловай вытворчасці метилфенилсиликоновой смалы з'яўляюцца метилтрихлорсилан, диметилдихлорсилан, фенилтрихлорсилан і дифенилдихлорсилан. Некаторыя або ўсе вышэйзгаданыя манамеры дадаюць з растваральнікам талуолам або ксілолам, змешваюць у належнай прапорцыі, апускаюць у ваду пры мяшанні, кантралююць тэмпературу для рэакцыі гідролізу, і HCl (водны раствор салянай кіслаты), пабочны прадукт рэакцыі, выдаляюць. шляхам прамывання вадой. Атрымліваюць гідралізаваны сіліконавы раствор, а затым частку растваральніка выпарваюць з адукацыяй канцэнтраванага сіліконавага спірту, а затым сіліконавую смалу рыхтуюць шляхам халоднай кандэнсацыі або цеплавой кандэнсацыі, а гатовую сіліконавую смалу атрымліваюць шляхам фільтрацыі і ўпакоўкі.
2.2.3 метилфенилвинилсиликоновая смала агульнага прызначэння і звязаныя з ёй кампаненты
Працэс вытворчасці метыл-феніл-вініл-сіліконавай смалы аналагічны працэсу вытворчасці метыл-феніл-сіліконавай смалы, за выключэннем таго, што ў дадатак да метыл-хлорсілану і феніл-хлорсіланавых манамераў у сыравіну для гідролізу дадаецца належная колькасць метилвинилдихлорсилана і іншых сіліконавых мономераў, якія змяшчаюць вініл. матэрыялаў. Змешаныя манамеры гідралізавалі, прамывалі і канцэнтравалі, каб атрымаць канцэнтраваны гідралізаваны сіланол, дадаючы каталізатар з металічнай арганічнай кіслатой, зніжаючы тэмпературу да зададзенай глейкасці або кантралюючы канчатковую кропку рэакцыі кандэнсацыі ў залежнасці ад часу гелеўтварэння, і рыхтуючы метыл-феніл-вініл-сіліконавую смалу.
Метылфенілгідрапалісілаксан, які выкарыстоўваецца ў якасці кампанента сшывальніка ў рэакцыі далучэння метилфенилвинилсиликоновой смалы, звычайна ўяўляе сабой кальцавой або лінейны палімер з невялікай ступенню полімерызацыі. Яны атрымліваюцца шляхам гідролізу і цыклізацыі метилгидродихлорсилана або гідролізу СО і кандэнсацыі метилгидродихлорсилана, фенилтрихлорсилана і триметилхлорсилана.
2.2.4 мадыфікаваны сілікон
Вытворчасць змешвання мадыфікаванай сіліконавай смалы з арганічнай смалой звычайна адбываецца ў талуольным або ксілольным растворы метилфенилсиликоновой смалы, даданне алкидной смалы, фенольнай смалы, акрылавай смалы і іншых арганічных смол, поўнага раўнамернага змешвання для атрымання гатовага прадукту.
Супалімерызаваная мадыфікаваная сіліконавая смала атрымліваецца з дапамогай серыі хімічных рэакцый. Арганічныя смалы, якія можна супалімерызаваць з сіліконам, уключаюць поліэфірныя, эпаксідныя, фенольныя, меламінафармальдэгідныя, поліакрылавыя і г. д. Для атрымання супалімерызаванай сіліконавай смалы можна выкарыстоўваць розныя сінтэтычныя спосабы, але больш практычным метадам прамысловай вытворчасці з'яўляецца супалімерызацыя сіліконавага спірту і арганічная смала. Гэта значыць, гідроліз метилхлорсилана і фенілхлорсилана манамераў разам для атрымання гідралізаванага раствора крамянёвага спірту або канцэнтраванага раствора, а затым даданне папярэдне сінтэзаванага преполимера арганічнай смалы да каталізатара, затым змешванне сумеснага выпарвання растваральніка, даданне цынку, нафтената цынку і іншых каталізатараў, і рэакцыі сукандэнсацыі пры Тэмпература 150-170 градусаў, пакуль рэакцыйны матэрыял не дасягне патрэбнай глейкасці або зададзенага часу гелеутворення, астуджэнне, даданне растваральніка для растварэння і фільтраванне для атрымання гатовага прадукту супалімерызаванай сіліконавай смалы.
Час публікацыі: 24 верасня 2022 г