Pesquisa e desenvolvimento de resina de silicone de alto desempenho.
1.1 Estrutura do polímero, propriedades e aplicação da resina de silicone
A resina de silicone é uma espécie de polímero semi-inorgânico e semi-orgânico com - Si-O - como cadeia principal e cadeia lateral com grupos orgânicos.A resina de organossilício é um tipo de polímero com muitos grupos ativos.Estes grupos activos são ainda reticulados, isto é, convertidos num produto de cura de estrutura tridimensional que é insolúvel e imiscível.
A resina de silicone tem excelentes propriedades de resistência a altas e baixas temperaturas, resistência ao envelhecimento climático, repelente de água e à prova de umidade, alta resistência de isolamento, baixa perda dielétrica, resistência ao arco, resistência à radiação, etc.
A resina de silicone de solução geral é usada principalmente como polímero básico de revestimento resistente ao calor, revestimento resistente às intempéries e material de isolamento elétrico de alta temperatura.
1.2 evolução técnica da resina de silicone
Entre todos os tipos de polímeros de silicone, a resina de silicone é um tipo de produto de silicone sintetizado e aplicado precocemente.Em comparação com o desenvolvimento em alta velocidade da tecnologia de renovação de padrões de borracha de silicone, a melhoria tecnológica da resina de silicone é relativamente lenta e os principais avanços tecnológicos são poucos.Há cerca de 20 anos, devido ao progresso técnico dos polímeros heterocíclicos aromáticos resistentes ao calor, alguns deles foram originalmente utilizados na área de resina de silicone.No entanto, a toxicidade do solvente e as duras condições de cura dos polímeros heterocíclicos aromáticos resistentes ao calor limitaram a sua aplicação.Nos últimos anos, as pessoas começaram a prestar mais atenção à pesquisa e desenvolvimento de resina de silicone.A resina de silicone possui uma ampla faixa de temperatura e resistência ao envelhecimento.O desempenho e o desempenho hidrofóbico à prova de umidade são bons e outras vantagens notáveis, há sinais de que a resina de silicone poderá ter um espaço de desenvolvimento maior no futuro.
2. Resina de silicone geral
2.1 processo de produção de resina de silicone em geral
Diferentes tipos de silicones possuem diferentes matérias-primas e rotas sintéticas.Neste artigo, o processo de produção de diversos tipos de resinas de silicone é simplesmente apresentado.
2.1.1 metil silicone
2.2.1.1 síntese de resina de metilsilicone a partir de metilclorossilano
Os metilsilicones são sintetizados tendo o metilclorossilano como principal matéria-prima.Devido à diferente estrutura e composição dos silicones (o grau de reticulação dos silicones, ou seja, valor [CH3]/[Si]), são necessárias diferentes condições de síntese.
Quando a resina de metil silicone com baixo R / Si ([CH3] / [Si] ≈ 1,0) é sintetizada, a velocidade de reação de hidrólise e condensação dos principais monômeros de matéria-prima metiltriclorossilano é bastante rápida e a temperatura de reação deve ser estritamente controlada dentro de 0 ℃ , e a reação deve ser realizada em um solvente composto, e o período de armazenamento do produto da reação à temperatura ambiente é de apenas alguns dias.Esse tipo de produto tem pouco valor prático.
Na síntese da resina de metilsilicone R/Si são utilizados metiltriclorossilano e dimetildiclorossilano.Embora a reação de condensação hidrolítica da mistura de metiltriclorossilano e dimetildiclorossilano seja ligeiramente mais lenta do que a do metiltriclorossilano sozinho, a velocidade da reação de condensação hidrolítica do metiltriclorossilano e do dimetildiclorossilano é muito diferente, o que é frequentemente causado pela condensação hidrolítica do metiltriclorossilano antecipadamente.O hidrolisado não é consistente com a proporção dos dois monômeros, e o metil clorosilano é frequentemente hidrolisado para formar um gel de reticulação local, resultando em propriedades abrangentes pobres da resina de metil silicone obtida a partir da hidrólise dos três monômeros.
2.2.1.2 síntese de metilsilicone a partir de metilalcoxissilano
A taxa de reação de condensação da hidrólise do metilalcoxissilano pode ser controlada alterando as condições de reação.A partir do metilalcoxissilano, pode-se sintetizar resina de metilsilicone com diferentes graus de reticulação.
Os metilsilicones comerciais com grau moderado de reticulação ([CH3] / [Si] ≈ 1,2-1,5) são preparados principalmente por hidrólise e condensação de metilalcoxissilano.Os monômeros de metiltrietoxissilano e dimetildietoxissilano refinados por desacidificação são misturados com água, adicionados com vestígios de ácido clorídrico ou quantidade apropriada de resina de troca catiônica de ácido forte (o efeito de catálise da resina macroporosa de troca iônica de ácido forte é melhor) e vivos.A argila sexual (seca após acidificação) é utilizada como catalisador, aquecida e hidrolisada.Quando o ponto final for atingido, adicione a quantidade adequada de hexametildissilazano para neutralizar o ácido clorídrico do catalisador ou filtre a resina de troca iônica ou argila ativa usada como catalisador para encerrar a reação de condensação.O produto obtido é uma solução alcoólica de resina de metilsilicone.
2.2.2 metil fenil silicone
As principais matérias-primas para a produção industrial de resina de metilfenil silicone são metiltriclorossilano, dimetildiclorossilano, feniltriclorossilano e difenildiclorossilano.Alguns ou todos os monômeros acima são adicionados com solvente tolueno ou xileno, misturados em proporção adequada, colocados em água sob agitação, temperatura controlada para reação de hidrólise, e HCl (solução aquosa de ácido clorídrico), o subproduto da reação, é removido por lavagem com água.A solução de silicone hidrolisado é obtida e, em seguida, parte do solvente é evaporada para formar o álcool de silicone concentrado, e então a resina de silicone é preparada por condensação a frio ou reação de condensação por calor, e a resina de silicone acabada é obtida por filtração e embalagem.
2.2.3 resina de silicone metil fenil vinil de uso geral e seus componentes relacionados
O processo de produção da resina de metil fenil vinil silicone é semelhante ao da resina de metil fenil silicone, exceto que, além dos monômeros de metil clorosilano e fenil clorossilano, uma quantidade adequada de metil vinil diclorossilano e outros monômeros de silicone contendo vinil são adicionados à matéria-prima da hidrólise. materiais.Os monômeros mistos foram hidrolisados, lavados e concentrados para obter silanol hidrolisado concentrado, adicionando catalisador de sal de ácido orgânico metálico, descomprimindo o calor até uma viscosidade predefinida ou controlando o ponto final da reação de condensação de acordo com o tempo de gelificação e preparando resina de metil fenil vinil silicone.
O metilfenil hidropolissiloxano, que é usado como componente do reticulador na reação adicional da resina de metilfenil vinil silicone, é geralmente um polímero em anel ou linear com pequeno grau de polimerização.Eles são produzidos por hidrólise e ciclização de metilhidrodiclorossilano, ou por hidrólise de CO e condensação de metilhidrodiclorossilano, feniltriclorossilano e trimetilclorossilano.
2.2.4 silicone modificado
A produção de mistura de resina de silicone modificada com resina orgânica é geralmente em solução de tolueno ou xileno de resina de silicone metilfenil, adicionando resina alquídica, resina fenólica, resina acrílica e outras resinas orgânicas, misturando totalmente e uniformemente para obter o produto acabado.
A resina de silicone modificada copolimerizada é preparada por uma série de reações químicas.As resinas orgânicas que podem ser copolimerizadas com silicone incluem poliéster, epóxi, fenólica, melamina formaldeído, poliacrilato, etc. Uma variedade de rotas sintéticas podem ser usadas para preparar resina de silicone copolimerizada, mas o método de produção industrial mais prático é a copolimerização de álcool de silicone e resina orgânica.Ou seja, hidrólise de monômeros de metil clorosilano e fenil clorosilano juntos para obter solução de álcool de silício hidrolisado ou solução concentrada e, em seguida, adicionar pré-polímero de resina orgânica pré-sintetizada ao catalisador, depois misturar solvente de evaporação de co-calor, adicionar zinco, naftenato de zinco e outros catalisadores, e reação de cocondensação a temperatura de 150-170 graus, até que o material de reação atinja a viscosidade adequada ou tempo de gelificação predeterminado, resfriamento, adição de solvente para dissolver e filtrar para obter o produto acabado de resina de silicone copolimerizada.
Horário da postagem: 24 de setembro de 2022