有机硅树脂及其应用.ppt

《有机硅树脂及其应用.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、有机硅树脂及其应用过程装备与控制工程11-2班20191005刘旭东有机硅树脂简介硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷，通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各种混合物，在有机溶剂如甲苯存在下，在较低温度下加水分解，得到酸性水解物。水解的初始产物是环状的、线型的和交联聚合物的混合物，通常还含有相当多的羟基。水解物经水洗除去酸，中性的初缩聚体于空气中热氧化或在催化剂存在下进一步缩聚，最后形成高度交联的立体网络结构。有机硅树脂是4大有机硅材料之一(有机硅主要分为硅油、硅橡胶、硅树脂和硅烷偶联剂四大类)，具有一般有机树脂难以达到的耐高温、

2、耐候及耐化学品性。近年来，有关硅树脂的研究工作进展相当快，一些成果已在工业上得到应用。有机硅树脂的应用有机硅树脂主要作为绝缘漆（包括清漆、瓷漆、色漆、浸渍漆等）浸渍H级电机及变压器线圈,以及用来浸渍玻璃布、玻布丝及石棉布后制成电机套管、电器绝缘绕组等。用有机硅绝缘漆粘结云母可制得大面积云母片绝缘材料，用作高压电机的主绝缘。此外，硅树脂还可用作耐热、耐候的防腐涂料，金属保护涂料，建筑工程防水防潮涂料，脱模剂，粘合剂以及二次加工成有机硅塑料，用于电子、电气和国防工业上，作为半导体封装材料和电子、电器零部件的绝缘材料等。硅树脂的固化交联大致有三种方式：一是利用硅原子上的羟基进行缩水聚合交联

3、而成网状结构，这是硅树脂固化所采取的主要方式，二是利用硅原子上连接的乙烯基，采用有机过氧化物为触媒，类似硅橡胶硫化的方式：三是利用硅原子上连接的乙烯基和硅氢键进行加成反应的方式，例如无溶剂硅树脂与发泡剂混合可以制得泡沫硅树脂。因此，硅树脂按其主要用途和交联方式大致可分为有机硅绝缘漆、有机硅涂料、有机硅塑料和有机硅粘合剂等几大类。有机硅化学结构单元硅树脂与有机树脂性能比较硅树脂制备化学Si-O-Si键形成硅树脂最基本、最主要的键型，其键能高达1014.2kJ/mol；在强酸和强碱存在时Si-O-Si键发生断裂。Si-O-Si键高反应活性的来源：硅原子体积较大，硅上取代基很难完全屏蔽硅原

4、子，Si-O键键长较长，转动能较小，很容易受各种试剂进攻；硅原子容易极化并带有正电性，使其可能与其它元素结合；Si-O键本身强极性导致其对极性试剂的作用很敏感。*硅原子上的取代基将影响硅氧键的反应活性Si-Cl键含Si-Cl键的有机硅化合物是合成有机硅树脂最重要的单体，其性质与酰氯相似，极易受亲核试剂的进攻。与含活泼氢的化合物反应与有机酸酐反应与某些元素(M表示)的氧化物及氢氧化物反应Si-Cl键的反应活性与有机氯硅烷的结构有关，并随有机取代基数量的增加和取代基体积的增大而减慢。其水解速度由大到小的次序为：Si-OH键可同时含有多个硅-醇键。容易脱水形成硅氧烷，活性比有机醇大得多，其

5、活性硅醇结构及反应条件，在R相同的条件下有机硅醇的反应活性为：RSi(OH)3>R2Si(OH)2>R3SiOH对于硅羟基数相同的情况，R越大越稳定。Si-OR键Si-OR键的热稳定性较高，但随烷基增大及支化度提高下降。当苯基取代烷基后，可提高其耐热性。Si-OR键在碱金属或氢氧化物存在下，其热稳定性明显下降。Si-OR还可被质子酸、羧酸、酸酐、卤化物、金属及其氢化物、水及醇等断裂，并生成硅氧烷或相应的含硅化合物。Si-OR的水解反应活性随R的空间位阻增大而降低，并随硅原子上OR的增加而提高。硅树脂的制备——缩合型硅树脂原料：甲基三氯(烷氧基)硅烷、二甲基二氯(烷氧基)硅烷、甲基苯基

6、二氯(烷氧基)硅烷、苯基三氯(烷氧基)硅烷、二苯基二氯(烷氧基)硅烷及四氯化硅以及相应的烷氧基硅烷等。分类：甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂。预聚物：含Si-OH、Si-OR、Si-H等基团和带交联点的聚有机硅氧烷，通常是由有机氯硅烷水解缩合及稠化重排而得。含Si-OH、Si-OR、Si-H基团的预聚物，在加热和催化剂作用下可进一步缩合并交联成固体产物。而其固化速度随活性基团的减少、空间位阻的增大及流动性变差而变慢。因此，固化后期需借助高温(150℃)及高效催化剂使其彻底硫化。溶剂丁醇、异丙醇等醇类，丙酮等酮类溶剂，甲苯、二甲苯等。制备过程交联化学：催化剂：常用催化剂有Pb、Z

7、n、Sn、Co、Fe、Ce等的环烷酸盐或羧酸盐、全氟磺酸盐、氯化磷腈[如(PNCl2)3]、胺类、季铵碱、季磷碱、钛酸脂及胍类化合物等。间歇法水解缩合制甲基苯基硅树脂工艺流程玻璃布层压材料用硅树脂：玻璃布主要用于生产各种电绝缘层压板、印刷线路板、各种车辆车体、贮罐、船艇、模具等。将MeSiCl3（甲基三氯硅烷）、PhSiCl3（苯基三氯硅烷）及甲苯在混合器中混匀后压入高位槽。同时将甲苯，醋酸丁酯，异丙醇（溶剂能够有效地防止过多的凝胶化物的产生）及水加入水解