Badania i rozwój dimetylodietoksysilanu

Żywica silikonowa w roztworze ogólnym stosowana jest głównie jako podstawowy polimer powłoki żaroodpornej, powłoki odpornej na warunki atmosferyczne i wysokotemperaturowego materiału izolacyjnego.

1.2 ewolucja techniczna żywicy silikonowej

Spośród wszystkich rodzajów polimerów silikonowych żywica silikonowa jest rodzajem produktu silikonowego syntetyzowanego i stosowanego wcześnie. W porównaniu z szybkim rozwojem technologii renowacji wzorów gumy silikonowej, ulepszanie technologii żywicy silikonowej jest stosunkowo powolne, a głównych przełomów technologicznych jest niewiele. Od około 20 lat, w związku z postępem technicznym aromatycznych heterocyklicznych polimerów żaroodpornych, część z nich została pierwotnie zastosowana w dziedzinie żywic silikonowych. Jednakże toksyczność rozpuszczalników i trudne warunki utwardzania aromatycznych heterocyklicznych polimerów żaroodpornych ograniczają ich zastosowanie. W ostatnich latach ludzie zaczęli zwracać większą uwagę na badania i rozwój żywicy silikonowej. Żywica silikonowa ma szeroki zakres temperatur i odporność na starzenie. Wydajność i hydrofobowa odporność na wilgoć są dobre, a poza tym istnieją inne wyjątkowe zalety. Istnieją oznaki, że żywica silikonowa może w przyszłości mieć większą przestrzeń do rozwoju.

2. Ogólna żywica silikonowa

2.1 proces produkcji ogólnej żywicy silikonowej

Różne rodzaje silikonów mają różne surowce i drogi syntezy. W artykule przedstawiono w prosty sposób proces produkcji kilku rodzajów żywic silikonowych.

2.1.1 metylosilikon

2.2.1.1 synteza żywicy metylosilikonowej z metylochlorosilanu

Metylosilikony syntetyzuje się przy użyciu metylochlorosilanu jako głównego surowca. Ze względu na różną strukturę i skład silikonów (stopień usieciowania silikonów, czyli wartość [CH3] / [Si]), potrzebne są różne warunki syntezy.

Gdy syntetyzuje się żywicę metylosilikonową o niskim R / Si ([CH3] / [Si] ≈ 1,0), szybkość reakcji hydrolizy i kondensacji głównych monomerów surowca, metylotrichlorosilanu, jest dość duża, a temperatura reakcji musi być ściśle kontrolowana w granicach 0 ℃ , a reakcję należy prowadzić w złożonym rozpuszczalniku, a okres przechowywania produktu reakcji w temperaturze pokojowej wynosi tylko kilka dni. Ten rodzaj produktu ma niewielką wartość praktyczną.

W syntezie żywicy metylosilikonowej R/S stosuje się metylotrichlorosilan i dimetylodichlorosilan. Chociaż reakcja kondensacji hydrolitycznej mieszaniny metylotrichlorosilanu i dimetylodichlorosilanu jest nieco wolniejsza niż samego metylotrichlorosilanu, szybkość reakcji hydrolitycznej kondensacji metylotrichlorosilanu i dimetylodichlorosilanu jest zbyt różna, co często jest spowodowane wcześniejszą hydrolityczną kondensacją metylotrichlorosilanu. Hydrolizat nie jest zgodny ze stosunkiem dwóch monomerów, a chlorosilan metylu jest często hydrolizowany z wytworzeniem lokalnego żelu sieciującego, co powoduje słabe kompleksowe właściwości żywicy metylosilikonowej otrzymanej w wyniku hydrolizy trzech monomerów.

2.2.1.2 synteza metylosilikonu z metyloalkoksysilanu

Szybkość reakcji hydrolizy i kondensacji metyloalkoksysilanu można kontrolować zmieniając warunki reakcji. Wychodząc z metyloalkoksysilanu, można syntetyzować żywicę metylosilikonową o różnym stopniu usieciowania.

Handlowe metylosilikony o umiarkowanym stopniu usieciowania ([CH3] / [Si] ≈ 1,2-1,5) są najczęściej wytwarzane przez hydrolizę i kondensację metyloalkoksysilanu. Monomery metylotrietoksysilanu i dimetylodietoksysilanu rafinowane przez odkwaszenie miesza się z wodą, dodaje się śladowy kwas solny lub odpowiednią ilość mocnej kwaśnej żywicy kationowymiennej (efekt katalityczny makroporowatej mocnej kwaśnej żywicy jonowymiennej jest lepszy) i żyją. Jako katalizator stosuje się glinkę płciową (wysuszoną po zakwaszeniu), która jest podgrzewana i hydrolizowana. Po osiągnięciu punktu końcowego dodać odpowiednią ilość heksametylodisilazanu w celu zneutralizowania kwasu chlorowodorowego katalizatora lub przefiltrować żywicę jonowymienną lub aktywną glinkę stosowaną jako katalizator w celu zakończenia reakcji kondensacji. Otrzymany produkt jest alkoholowym roztworem żywicy metylosilikonowej.

2.2.2 Silikon metylofenylowy

Głównymi surowcami do przemysłowej produkcji żywicy metylofenylowo-silikonowej są metylotrichlorosilan, dimetylodichlorosilan, fenylotrichlorosilan i difenylodichlorosilan. Niektóre lub wszystkie powyższe monomery dodaje się z rozpuszczalnikiem toluenem lub ksylenem, miesza w odpowiednich proporcjach, wrzuca do wody podczas mieszania, w kontrolowanej temperaturze w celu reakcji hydrolizy i usuwa HCl (wodny roztwór kwasu solnego), produkt uboczny reakcji poprzez mycie wodą. Otrzymuje się hydrolizowany roztwór silikonu, a następnie część rozpuszczalnika odparowuje się, tworząc stężony alkohol silikonowy, a następnie żywicę silikonową wytwarza się w reakcji zimnej kondensacji lub kondensacji na gorąco, a gotową żywicę silikonową otrzymuje się poprzez filtrację i pakowanie.

2.2.3 Żywica silikonowo-metylofenylowo-winylowa ogólnego przeznaczenia i powiązane z nią składniki

Proces produkcji żywicy metylofenylowo-silikonowej jest podobny do żywicy metylofenylowo-silikonowej, z tą różnicą, że oprócz monomerów metylochlorosilanu i fenylochlorosilanu, do surowca hydrolizy dodaje się odpowiednią ilość dichlorosilanu metylowinylu i innych monomerów silikonowych zawierających winyl przybory. Mieszane monomery hydrolizowano, przemywano i zatężano, uzyskując stężony zhydrolizowany silanol, dodając katalizator w postaci soli metalicznego kwasu organicznego, dekompresując ciepło do określonej lepkości lub kontrolując punkt końcowy reakcji kondensacji zgodnie z czasem żelowania i przygotowując żywicę silikonowo-metylofenylowowinylową.

Hydropolisiloksan metylofenylu, który stosuje się jako składnik środka sieciującego w reakcji dodatkowej żywicy metylofenylowo-silikonowej, jest zwykle polimerem pierścieniowym lub liniowym o niewielkim stopniu polimeryzacji. Wytwarza się je poprzez hydrolizę i cyklizację metylohydrodichlorosilanu lub przez hydrolizę CO i kondensację metylohydrodichlorosilanu, fenylotrichlorosilanu i trimetylochlorosilanu.

2.2.4 silikon modyfikowany

Produkcja mieszania modyfikowanej żywicy silikonowej z żywicą organiczną odbywa się zwykle w toluenie lub ksylenowym roztworze żywicy metylofenylowo-silikonowej, dodając żywicę alkidową, żywicę fenolową, żywicę akrylową i inne żywice organiczne, dokładnie mieszając równomiernie, aby uzyskać gotowy produkt.

Kopolimeryzowaną modyfikowaną żywicę silikonową wytwarza się w wyniku szeregu reakcji chemicznych. Żywice organiczne, które można kopolimeryzować z silikonem, obejmują poliester, epoksyd, fenol, melaminę, formaldehyd, poliakrylan itp. Do przygotowania kopolimeryzowanej żywicy silikonowej można zastosować różne drogi syntetyczne, ale bardziej praktyczną metodą produkcji przemysłowej jest kopolimeryzacja alkoholu silikonowego i żywica organiczna. Oznacza to, że hydroliza monomerów metylochlorosilanu i fenylochlorosilanu razem w celu otrzymania zhydrolizowanego roztworu alkoholu krzemowego lub stężonego roztworu, a następnie dodanie prepolimeru wstępnie zsyntetyzowanej żywicy organicznej do katalizatora, następnie zmieszanie rozpuszczalnika przez odparowanie pod wpływem ciepła, dodanie cynku, naftenianu cynku i innych katalizatorów, i reakcja współkondensacji w temperaturze 150-170 stopni, aż materiał reakcyjny osiągnie odpowiednią lepkość lub określony czas żelowania, chłodzenie, dodanie rozpuszczalnika w celu rozpuszczenia i przefiltrowanie w celu uzyskania gotowy produkt z kopolimeryzowanej żywicy silikonowej.