Recerca i desenvolupament de resina de silicona d'alt rendiment.
1.1 Estructura del polímer, propietats i aplicació de la resina de silicona
La resina de silicona és una mena de polímer semi-inorgànic i semi-orgànic amb - Si-O - com a cadena principal i cadena lateral amb grups orgànics.La resina organosilici és un tipus de polímer amb molts grups actius.Aquests grups actius es reticulen encara més, és a dir, es converteixen en un producte de curació d'estructura tridimensional insoluble i immiscible.
La resina de silicona té excel·lents propietats de resistència a altes i baixes temperatures, resistència a l'envelliment meteorològic, repel·lent a l'aigua i a prova d'humitat, alta resistència a l'aïllament, baixa pèrdua dielèctrica, resistència a l'arc, resistència a la radiació, etc.
La resina de silicona de solució general s'utilitza principalment com a polímer bàsic de recobriment resistent a la calor, recobriment resistent a la intempèrie i material d'aïllament elèctric d'alta temperatura.
1.2 Evolució tècnica de la resina de silicona
Entre tot tipus de polímers de silicona, la resina de silicona és una mena de producte de silicona sintetitzat i aplicat d'hora.En comparació amb el desenvolupament a alta velocitat de la tecnologia de renovació de patrons de cautxú de silicona, la millora tecnològica de la resina de silicona és relativament lenta i els principals avenços tecnològics són pocs.Des de fa uns 20 anys, a causa del progrés tècnic dels polímers heterocíclics aromàtics resistents a la calor, alguns d'ells es van utilitzar originalment en el camp de la resina de silicona.Tanmateix, la toxicitat del dissolvent i les dures condicions de curació dels polímers heterocíclics aromàtics resistents a la calor van limitar la seva aplicació.En els últims anys, la gent va començar a prestar més atenció a la investigació i el desenvolupament de la resina de silicona.La resina de silicona té un ampli rang de temperatures i resistència a l'envelliment.El rendiment i el rendiment hidròfob a prova d'humitat són bons i altres avantatges destacats, hi ha indicis que la resina de silicona pot tenir un espai de desenvolupament més gran en el futur.
2. Resina de silicona general
2.1 procés de producció de resina de silicona general
Els diferents tipus de silicones tenen diferents matèries primeres i rutes sintètiques.En aquest document, simplement s'introdueix el procés de producció de diversos tipus de resines de silicona.
2.1.1 metil silicona
2.2.1.1 síntesi de resina de metilsilicona a partir de metilclorosilà
Les metilsilicones es sintetitzen amb el metilclorosilà com a matèria primera principal.A causa de la diferent estructura i composició de les silicones (el grau de reticulació de les silicones, és a dir, el valor [CH3] / [Si]), es necessiten diferents condicions de síntesi.
Quan es sintetitza resina de silicona de metil R / Si ([CH3] / [Si] ≈ 1,0) baixa, la velocitat de reacció d'hidròlisi i condensació dels monòmers de matèries primeres principals metiltriclorosilà és bastant ràpida i la temperatura de reacció s'ha de controlar estrictament dins de 0 ℃ , i la reacció s'ha de dur a terme en un dissolvent compost, i el període d'emmagatzematge del producte de reacció a temperatura ambient és de només uns quants dies.Aquest tipus de producte té poc valor pràctic.
En la síntesi de resina de metilsilicona R / Si, s'utilitzen metiltriclorosilà i dimetildiclorosilà.Tot i que la reacció de condensació hidrolítica de la barreja de metiltriclorosilà i dimetildiclorosilà és lleugerament més lenta que la del metiltriclorosilà sol, la velocitat de reacció de condensació hidrolítica del metiltriclorosilà i el dimetildiclorosilà és massa diferent, que sovint és causada per la condensació hidrolítica del metiltriclorosilà.L'hidrolitzat no és coherent amb la proporció dels dos monòmers, i el metil clorosilà sovint s'hidrolitza per formar un gel de reticulació local, el que resulta en propietats completes pobres de la resina de metil silicona obtinguda a partir de la hidròlisi dels tres monòmers.
2.2.1.2 síntesi de metilsilicona a partir de metilalcoxisilà
La velocitat de reacció de la condensació d'hidròlisi del metilalcoxisilà es pot controlar canviant les condicions de reacció.A partir del metilalcoxisilà, es pot sintetitzar resina de metilsilicona amb diferents graus de reticulació.
Les metilsilicones comercials amb un grau moderat de reticulació ([CH3] / [Si] ≈ 1,2-1,5) es preparen principalment per hidròlisi i condensació de metilalcoxisilà.Els monòmers de metiltrietoxisilà i dimetildietoxisilà refinats per desacidificació es barregen amb aigua, s'afegeixen traces d'àcid clorhídric o una quantitat adequada de resina d'intercanvi catiònic àcid fort (l'efecte de catàlisi de la resina d'intercanvi d'ions àcid fort macroporosa és millor) i viuen.L'argila sexual (assecada després de l'acidificació) s'utilitza com a catalitzador, escalfada i hidrolitzada.Quan s'arribi al punt final, afegiu la quantitat adequada d'hexametildisilasà per neutralitzar l'àcid clorhídric del catalitzador o filtreu la resina d'intercanvi iònic o l'argila activa utilitzada com a catalitzador per acabar la reacció de condensació.El producte obtingut és una solució alcohòlica de resina de metilsilicona.
2.2.2 metil fenil silicona
Les principals matèries primeres per a la producció industrial de resina de silicona de metilfenil són el metiltriclorosilà, el dimetildiclorosilà, el feniltriclorosilà i el difenildiclorosilà.Alguns o tots els monòmers anteriors s'afegeixen amb dissolvent toluè o xilè, es barregen en la proporció adequada, es deixa caure en aigua sota agitació, es controla la temperatura per a la reacció d'hidròlisi i s'elimina HCl (solució aquosa d'àcid clorhídric), el subproducte de la reacció. per rentat d'aigua.S'obté la solució de silicona hidrolitzada i, a continuació, s'evapora part del dissolvent per formar l'alcohol de silicona concentrat, i després es prepara la resina de silicona per condensació en fred o reacció de condensació tèrmica, i la resina de silicona acabada s'obté mitjançant filtració i embalatge.
2.2.3 Resina de silicona de metil fenil vinil d'ús general i els seus components relacionats
El procés de producció de la resina de silicona de metil fenil vinil és similar al de la resina de silicona de metil fenil, excepte que, a més dels monòmers de metil clorosilà i fenil clorosilà, s'afegeix una quantitat adequada de metil vinil diclorosilà i altres monòmers de silicona que contenen vinil a la hidròlisi en brut. materials.Els monòmers barrejats es van hidrolitzar, rentar i concentrar per obtenir silanol hidrolitzat concentrat, afegint un catalitzador de sal d'àcid orgànic metàl·lic, descomprimint la calor fins a una viscositat predefinida o controlant el punt final de la reacció de condensació segons el temps de gelificació i preparant resina de silicona de metil fenil vinil.
El metilfenil hidropolisiloxà, que s'utilitza com a component del reticulant a més de la reacció de la resina de silicona de metilfenil vinil, sol ser un anell o un polímer lineal amb un petit grau de polimerització.Es produeixen per hidròlisi i ciclització de metilhidrodiclorosilà, o per hidròlisi de CO i condensació de metilhidrodiclorosilà, feniltriclorosilà i trimetilclorosilà.
2.2.4 silicona modificada
La producció de barreja de resina de silicona modificada amb resina orgànica sol ser en solució de toluè o xilè de resina de silicona de metilfenil, afegint resina alquídica, resina fenòlica, resina acrílica i altres resines orgàniques, barrejant-se completament de manera uniforme per obtenir el producte acabat.
La resina de silicona modificada copolimeritzada es prepara mitjançant una sèrie de reaccions químiques.Les resines orgàniques que es poden copolimeritzar amb silicona inclouen polièster, epoxi, fenòlic, formaldehid de melamina, poliacrilat, etc. Es poden utilitzar diverses vies sintètiques per preparar resina de silicona copolimeritzada, però el mètode de producció industrial més pràctic és la copolimerització d'alcohol de silicona i resina orgànica.És a dir, hidròlisi de monòmers de metil clorosilà i fenil clorosilà junts per obtenir una solució d'alcohol de silici hidrolitzat o una solució concentrada, i després afegint prepolímer de resina orgànica prèviament sintetitzada al catalitzador, barrejant el dissolvent d'evaporació de calor, afegint zinc, naftenat de zinc i altres catalitzadors. i reacció de cocondensació a una temperatura de 150-170 graus, fins que el material de reacció assoleixi la viscositat adequada o el temps de gelificació predeterminat, refredament, afegint dissolvent per dissoldre i filtrar per obtenir el producte acabat de resina de silicona copolimeritzada.
Hora de publicació: 24-set-2022