Penelitian dan pengembangan resin silikon berkinerja tinggi．
1.1 struktur polimer, sifat dan penerapan resin silikon
Resin silikon adalah sejenis polimer semi anorganik dan semi organik dengan - Si-O - sebagai rantai utama dan rantai samping dengan gugus organik.Resin organosilikon merupakan salah satu jenis polimer dengan banyak gugus aktif.Gugus aktif ini selanjutnya dihubungkan secara silang, yaitu diubah menjadi produk pengawetan struktur tiga dimensi yang tidak dapat larut dan tidak dapat bercampur.
Resin silikon memiliki sifat yang sangat baik yaitu tahan suhu tinggi dan rendah, tahan penuaan cuaca, anti air dan tahan lembab, kekuatan insulasi tinggi, kehilangan dielektrik rendah, tahan busur, tahan radiasi, dll.
Resin silikon larutan umum terutama digunakan sebagai polimer dasar lapisan tahan panas, lapisan tahan cuaca dan bahan isolasi listrik suhu tinggi.
1.2 evolusi teknis resin silikon
Di antara semua jenis polimer silikon, resin silikon adalah sejenis produk silikon yang disintesis dan diterapkan lebih awal.Dibandingkan dengan perkembangan pesat teknologi renovasi pola karet silikon, peningkatan teknologi resin silikon relatif lambat, dan terobosan teknologi besar hanya sedikit.Sejak sekitar 20 tahun yang lalu, karena kemajuan teknis polimer tahan panas heterosiklik aromatik, beberapa di antaranya awalnya digunakan di bidang resin silikon.Namun, toksisitas pelarut dan kondisi pengawetan yang keras dari polimer tahan panas heterosiklik aromatik membatasi penerapannya.Dalam beberapa tahun terakhir, masyarakat mulai lebih memperhatikan penelitian dan pengembangan resin silikon.Resin silikon memiliki rentang suhu yang luas dan ketahanan terhadap penuaan.Kinerja dan kinerja tahan lembab hidrofobiknya bagus dan keunggulan luar biasa lainnya, terdapat tanda-tanda bahwa resin silikon mungkin memiliki ruang pengembangan yang lebih besar di masa depan.
2. Resin silikon umum
2.1 proses produksi resin silikon umum
Jenis silikon yang berbeda memiliki bahan baku dan rute sintetik yang berbeda.Dalam tulisan ini, proses produksi beberapa jenis resin silikon diperkenalkan secara sederhana.
2.1.1 metil silikon
2.2.1.1 sintesis resin metilsilikon dari metilklorosilan
Metilsilikon disintesis dengan metilklorosilan sebagai bahan baku utama.Karena struktur dan komposisi silikon yang berbeda (derajat ikatan silang silikon, yaitu nilai [CH3] / [Si]), diperlukan kondisi sintesis yang berbeda.
Ketika resin metil silikon R / Si ([CH3] / [Si] ≈ 1.0) rendah disintesis, kecepatan reaksi hidrolisis dan kondensasi dari monomer bahan baku utama metiltriklorosilan cukup cepat, dan suhu reaksi harus dikontrol secara ketat dalam 0 ℃ , dan reaksi harus dilakukan dalam pelarut majemuk, dan masa penyimpanan produk reaksi pada suhu kamar hanya beberapa hari.Produk semacam ini memiliki sedikit nilai praktis.
Dalam sintesis resin metilsilikon R/Si digunakan metiltriklorosilan dan dimetildiklorosilan.Meskipun reaksi kondensasi hidrolitik campuran metiltriklorosilan dan dimetildiklorosilan sedikit lebih lambat dibandingkan dengan metiltriklorosilan saja, kecepatan reaksi kondensasi hidrolitik metiltriklorosilan dan dimetildiklorosilan terlalu berbeda, yang sering kali disebabkan oleh kondensasi hidrolitik metiltriklorosilan terlebih dahulu.Hidrolisat tidak sesuai dengan rasio kedua monomer, dan metil klorosilan sering dihidrolisis untuk membentuk gel pengikat silang lokal, sehingga resin metil silikon yang diperoleh dari hidrolisis ketiga monomer memiliki sifat komprehensif yang buruk.
2.2.1.2 sintesis metilsilikon dari metilalkoksisilan
Laju reaksi hidrolisis kondensasi metilalkoksisilan dapat dikontrol dengan mengubah kondisi reaksi.Mulai dari metilalkoksisilana, resin metilsilikon dengan derajat ikatan silang yang berbeda dapat disintesis.
Metilsilikon komersial dengan tingkat ikatan silang sedang ([CH3] / [Si] ≈ 1,2-1,5) sebagian besar dibuat dengan hidrolisis dan kondensasi metilalkoksisilan.Monomer metiltrietoksisilana dan dimetildietoksisilana yang dimurnikan dengan deasidifikasi dicampur dengan air, ditambahkan dengan sedikit asam klorida atau resin penukar kation asam kuat dalam jumlah yang sesuai (efek katalisis resin penukar ion asam kuat berpori makro lebih baik), dan hidup.Tanah liat seksual (dikeringkan setelah pengasaman) digunakan sebagai katalis, dipanaskan dan dihidrolisis.Ketika titik akhir tercapai, tambahkan heksametildisilazana dalam jumlah yang tepat untuk menetralkan katalis asam klorida, atau menyaring resin penukar ion atau tanah liat aktif yang digunakan sebagai katalis untuk menghentikan reaksi kondensasi.Produk yang diperoleh berupa larutan alkohol resin metilsilikon.
2.2.2 metil fenil silikon
Bahan baku utama produksi industri resin silikon metilfenil adalah metiltriklorosilan, dimetildiklorosilan, Pheniltriklorosilan dan Difenildiklorosilan.Beberapa atau seluruh monomer di atas ditambahkan dengan pelarut toluena atau xilena, dicampur dalam proporsi yang tepat, dimasukkan ke dalam air dengan pengadukan, suhu dikontrol untuk reaksi hidrolisis, dan HCl (larutan berair asam klorida), produk sampingan dari reaksi, dihilangkan. dengan mencuci air.Larutan silikon terhidrolisis diperoleh, dan kemudian sebagian pelarut diuapkan untuk membentuk alkohol silikon pekat, dan kemudian resin silikon dibuat melalui reaksi kondensasi dingin atau kondensasi panas, dan resin silikon jadi diperoleh melalui penyaringan dan pengemasan.
2.2.3 resin silikon metil fenil vinil tujuan umum dan komponen terkaitnya
Proses produksi resin silikon metil fenil vinil mirip dengan resin metil fenil silikon, kecuali bahwa selain monomer metil klorosilan dan fenil klorosilan, sejumlah metil vinil diklorosilan dan monomer silikon yang mengandung vinil lainnya ditambahkan ke dalam bahan baku hidrolisis. bahan.Monomer campuran dihidrolisis, dicuci dan dipekatkan untuk memperoleh silanol terhidrolisis pekat, menambahkan katalis garam asam organik logam, mendekompresi panas hingga viskositas yang telah ditentukan, atau mengontrol titik akhir reaksi kondensasi sesuai dengan waktu gelasi, dan menyiapkan resin silikon metil fenil vinil.
Methylphenyl hydropolysiloxane, yang digunakan sebagai komponen pengikat silang pada reaksi tambahan resin silikon metilfenil vinil, biasanya berupa polimer cincin atau linier dengan derajat polimerisasi kecil.Mereka diproduksi melalui hidrolisis dan siklisasi metilhidrodiklorosilan, atau dengan hidrolisis CO dan kondensasi metilhidrodiklorosilan, Phenyltrichlorosilane dan trimetilklorosilana.
2.2.4 silikon yang dimodifikasi
Produksi pencampuran resin silikon termodifikasi dengan resin organik biasanya dalam larutan toluena atau xilena dari resin silikon metilfenil, menambahkan resin alkid, resin fenolik, resin akrilik dan resin organik lainnya, mencampurkannya secara merata untuk mendapatkan produk jadi.
Resin silikon termodifikasi yang dikopolimerisasi dibuat melalui serangkaian reaksi kimia.Resin organik yang dapat dikopolimerisasi dengan silikon termasuk poliester, epoksi, fenolik, melamin formaldehida, poliakrilat, dll. Berbagai rute sintetik dapat digunakan untuk membuat resin silikon kopolimerisasi, tetapi metode produksi industri yang lebih praktis adalah kopolimerisasi alkohol silikon dan resin organik.Yaitu, hidrolisis monomer metil klorosilan dan fenil klorosilan bersama-sama untuk mendapatkan larutan silikon alkohol terhidrolisis atau larutan pekat, dan kemudian menambahkan prapolimer resin organik yang telah disintesis ke katalis, kemudian mencampurkan pelarut penguapan panas, menambahkan seng, seng naftenat dan katalis lainnya, dan reaksi kokondensasi pada suhu 150-170 derajat, hingga bahan reaksi mencapai viskositas yang tepat atau waktu gelasi yang telah ditentukan, pendinginan, Menambahkan pelarut untuk melarutkan dan menyaring untuk mendapatkan produk jadi dari resin silikon kopolimerisasi.
Waktu posting: 24 Sep-2022