Onderzoek en ontwikkeling van dimethyldiethoxysilaan

De algemene oplossing siliconenhars wordt voornamelijk gebruikt als het basispolymeer van hittebestendige coating, weerbestendige coating en elektrisch isolatiemateriaal op hoge temperatuur.

1.2 technische evolutie van siliconenhars

Van alle soorten siliconenpolymeren is siliconenhars een soort siliconenproduct dat vroeg wordt gesynthetiseerd en toegepast. Vergeleken met de snelle ontwikkeling van de renovatietechnologie voor siliconenrubberpatronen, is de technologische verbetering van siliconenhars relatief traag en zijn er weinig grote technologische doorbraken. Sinds ongeveer 20 jaar geleden werden sommige ervan, als gevolg van de technische vooruitgang van aromatische heterocyclische hittebestendige polymeren, oorspronkelijk gebruikt op het gebied van siliconenhars. De oplosmiddeltoxiciteit en de zware uithardingsomstandigheden van aromatische heterocyclische hittebestendige polymeren beperkten echter de toepassing ervan. De afgelopen jaren zijn mensen meer aandacht gaan besteden aan onderzoek en ontwikkeling van siliconenhars. Siliconenhars heeft een breed temperatuurbereik en is bestand tegen veroudering. De prestaties en hydrofobe vochtbestendige prestaties zijn goed en andere opvallende voordelen zijn er tekenen dat de siliconenhars in de toekomst mogelijk een grotere ontwikkelingsruimte zal hebben.

2. Algemene siliconenhars

2.1 productieproces van algemene siliconenhars

Verschillende soorten siliconen hebben verschillende grondstoffen en synthetische routes. In dit artikel wordt het productieproces van verschillende soorten siliconenharsen eenvoudig geïntroduceerd.

2.1.1 methylsilicone

2.2.1.1 synthese van methylsiliconenhars uit methylchloorsilaan

Methylsiliconen worden gesynthetiseerd met methylchloorsilaan als belangrijkste grondstof. Vanwege de verschillende structuur en samenstelling van siliconen (de mate van verknoping van siliconen, dwz de [CH3] / [Si]-waarde), zijn verschillende syntheseomstandigheden nodig.

Wanneer lage R / Si ([CH3] / [Si] ≈ 1,0) methylsiliconenhars wordt gesynthetiseerd, is de hydrolyse- en condensatiereactiesnelheid van de belangrijkste grondstofmonomeren methyltrichloorsilaan vrij snel en moet de reactietemperatuur strikt worden gecontroleerd binnen 0 ℃ en de reactie moet worden uitgevoerd in een samengesteld oplosmiddel, en de opslagperiode van het reactieproduct bij kamertemperatuur bedraagt ​​slechts enkele dagen. Dit soort producten heeft weinig praktische waarde.

Bij de synthese van R/Si-methylsiliconenhars worden methyltrichloorsilaan en dimethyldichloorsilaan gebruikt. Hoewel de hydrolytische condensatiereactie van het mengsel van methyltrichloorsilaan en dimethyldichloorsilaan iets langzamer is dan die van methyltrichloorsilaan alleen, is de hydrolytische condensatiereactiesnelheid van methyltrichloorsilaan en dimethyldichloorsilaan te verschillend, wat vaak wordt veroorzaakt door de hydrolytische condensatie van methyltrichloorsilaan vooraf. Het hydrolysaat komt niet overeen met de verhouding van de twee monomeren, en methylchloorsilaan wordt vaak gehydrolyseerd om een ​​lokale verknopingsgel te vormen, wat resulteert in slechte uitgebreide eigenschappen van de methylsiliconenhars verkregen door de hydrolyse van de drie monomeren.

2.2.1.2 synthese van methylsiliconen uit methylalkoxysilaan

De reactiesnelheid van de hydrolysecondensatie van methylalkoxysilaan kan worden geregeld door de reactieomstandigheden te veranderen. Uitgaande van methylalkoxysilaan kan methylsiliconenhars met verschillende verknopingsgraden worden gesynthetiseerd.

De commerciële methylsiliconen met een matige mate van verknoping ([CH3] / [Si] ≈ 1,2-1,5) worden meestal bereid door hydrolyse en condensatie van methylalkoxysilaan. De monomeren van methyltriethoxysilaan en dimethyldiethoxysilaan, geraffineerd door ontzuring, worden gemengd met water, toegevoegd met sporen zoutzuur of een geschikte hoeveelheid sterk zure kationenuitwisselingshars (het katalyse-effect van macroporeuze sterk zure ionenuitwisselingshars is beter) en levend. Seksuele klei (gedroogd na verzuring) wordt als katalysator gebruikt, verwarmd en gehydrolyseerd. Wanneer het eindpunt is bereikt, voegt u de juiste hoeveelheid hexamethyldisilazaan toe om het zoutzuur van de katalysator te neutraliseren, of filtert u de ionenuitwisselingshars of actieve klei die als katalysator wordt gebruikt om de condensatiereactie te beëindigen. Het verkregen product is een alcoholoplossing van methylsiliconenhars.

2.2.2 methylfenylsiliconen

De belangrijkste grondstoffen voor de industriële productie van methylfenylsiliconenhars zijn methyltrichloorsilaan, dimethyldichloorsilaan, fenyltrichloorsilaan en difenyldichloorsilaan. Sommige of alle bovengenoemde monomeren worden toegevoegd met oplosmiddel tolueen of xyleen, gemengd in de juiste verhouding, onder roeren in water gedruppeld, temperatuur gecontroleerd voor hydrolysereactie, en HCl (waterige zoutzuuroplossing), het bijproduct van de reactie, wordt verwijderd. door waterwassen. De gehydrolyseerde siliconenoplossing wordt verkregen en vervolgens wordt een deel van het oplosmiddel verdampt om de geconcentreerde siliconenalcohol te vormen, en vervolgens wordt de siliconenhars bereid door koude condensatie of warmtecondensatiereactie, en wordt de voltooide siliconenhars verkregen door filtratie en verpakking.

2.2.3 Methylfenylvinylsiliconenhars voor algemeen gebruik en de bijbehorende componenten

Het productieproces van methylfenylvinylsiliconenhars is vergelijkbaar met dat van methylfenylvinylsiliconenhars, behalve dat naast methylchloorsilaan- en fenylchloorsilaanmonomeren een juiste hoeveelheid methylvinyldichloorsilaan en andere vinylbevattende siliconenmonomeren aan de hydrolyse-grondstof worden toegevoegd. materialen. De gemengde monomeren werden gehydrolyseerd, gewassen en geconcentreerd om geconcentreerd gehydrolyseerd silanol te verkrijgen, waarbij een metaalorganisch zuurzoutkatalysator werd toegevoegd, de warmte werd gedecomprimeerd tot een vooraf gedefinieerde viscositeit, of het eindpunt van de condensatiereactie werd geregeld op basis van de geleringstijd, en methylfenylvinylsiliconenhars werd bereid.

Methylfenylhydropolysiloxaan, dat wordt gebruikt als bestanddeel van verknopingsmiddel naast de reactie van methylfenylvinylsiliconenhars, is gewoonlijk een ring- of lineair polymeer met een kleine polymerisatiegraad. Ze worden geproduceerd door hydrolyse en cyclisatie van methylhydrodichloorsilaan, of door CO-hydrolyse en condensatie van methylhydrodichloorsilaan, fenyltrichloorsilaan en trimethylchloorsilaan.

2.2.4 gemodificeerde siliconen

De productie van het mengen van gemodificeerde siliconenhars met organische hars vindt meestal plaats in een tolueen- of xyleenoplossing van methylfenylsiliconenhars, waarbij alkydhars, fenolhars, acrylhars en andere organische harsen worden toegevoegd, waarbij het volledig gelijkmatig wordt gemengd om het eindproduct te verkrijgen.

De gecopolymeriseerde gemodificeerde siliconenhars wordt bereid door een reeks chemische reacties. De organische harsen die met siliconen kunnen worden gecopolymeriseerd, zijn onder meer polyester, epoxy, fenol, melamine-formaldehyde, polyacrylaat, enz. Er kan een verscheidenheid aan synthetische routes worden gebruikt om gecopolymeriseerde siliconenhars te bereiden, maar de meer praktische industriële productiemethode is copolymerisatie van siliconenalcohol en organische hars. Dat wil zeggen, hydrolyse van methylchloorsilaan- en fenylchloorsilaanmonomeren samen om een ​​gehydrolyseerde siliciumalcoholoplossing of geconcentreerde oplossing te verkrijgen, en vervolgens het toevoegen van vooraf gesynthetiseerd organisch harsprepolymeer aan de katalysator, vervolgens het mengen van co-warmteverdampingsoplosmiddel, het toevoegen van zink, zinknaftenaat en andere katalysatoren, en cocondensatiereactie bij een temperatuur van 150-170 graden, totdat het reactiemateriaal de juiste viscositeit of een vooraf bepaalde geleringstijd bereikt, afkoelen, oplosmiddel toevoegen om op te lossen en te filteren om de eindproduct van gecopolymeriseerde siliconenhars.