დიმეთილდიეთოქსისილანის კვლევა და განვითარება

ზოგადი ხსნარი სილიკონის ფისი ძირითადად გამოიყენება როგორც სითბოს მდგრადი საფარის ძირითადი პოლიმერი, ამინდის მდგრადი საფარი და მაღალი ტემპერატურის ელექტრო საიზოლაციო მასალა.

1.2 სილიკონის ფისის ტექნიკური ევოლუცია

ყველა სახის სილიკონის პოლიმერებს შორის, სილიკონის ფისი არის ერთგვარი სილიკონის პროდუქტი, რომელიც სინთეზირებული და ადრე გამოიყენება. სილიკონის რეზინის ნიმუშის განახლების ტექნოლოგიის მაღალსიჩქარიან განვითარებასთან შედარებით, სილიკონის ფისის ტექნოლოგიის გაუმჯობესება შედარებით ნელია და ძირითადი ტექნოლოგიური მიღწევები მცირეა. დაახლოებით 20 წლის წინ, არომატული ჰეტეროციკლური სითბოს მდგრადი პოლიმერების ტექნიკური პროგრესის გამო, ზოგიერთი მათგანი თავდაპირველად გამოიყენებოდა სილიკონის ფისის სფეროში. თუმცა, არომატული ჰეტეროციკლური სითბოს მდგრადი პოლიმერების გამხსნელის ტოქსიკურობა და მკაცრი გამაგრების პირობები ზღუდავდა მათ გამოყენებას. ბოლო წლებში ადამიანებმა დაიწყეს მეტი ყურადღების მიქცევა სილიკონის ფისის კვლევასა და განვითარებაზე. სილიკონის ფისს აქვს ფართო ტემპერატურის დიაპაზონი და დაბერების წინააღმდეგობა. შესრულება და ჰიდროფობიური ტენიანობის მდგრადი შესრულება კარგია და სხვა გამორჩეული უპირატესობები, არსებობს ნიშნები იმისა, რომ სილიკონის ფისს შეიძლება ჰქონდეს უფრო დიდი განვითარების სივრცე მომავალში.

2. ზოგადი სილიკონის ფისი

2.1 ზოგადი სილიკონის ფისის წარმოების პროცესი

სხვადასხვა სახის სილიკონებს აქვთ განსხვავებული ნედლეული და სინთეზური მარშრუტები. ამ ნაშრომში უბრალოდ წარმოდგენილია რამდენიმე სახის სილიკონის ფისების წარმოების პროცესი.

2.1.1 მეთილის სილიკონი

2.2.1.1 მეთილსილიკონის ფისის სინთეზი მეთილქლოროსილანისგან

მეთილსილიკონები სინთეზირებულია მეთილქლოროსილანთან, როგორც ძირითად ნედლეულთან. სილიკონების განსხვავებული სტრუქტურისა და შემადგენლობის გამო (სილიკონების ჯვარედინი კავშირის ხარისხი, ანუ [CH3] / [Si] მნიშვნელობა), საჭიროა სინთეზის განსხვავებული პირობები.

როდესაც სინთეზირებულია დაბალი R/Si ([CH3] / [Si] ≈ 1.0) მეთილის სილიკონის ფისოვანი, ძირითადი ნედლეულის მონომერების მეთილტრიქლოროსილანის ჰიდროლიზის და კონდენსაციის რეაქციის სიჩქარე საკმაოდ სწრაფია და რეაქციის ტემპერატურა მკაცრად უნდა იყოს კონტროლირებადი 0 ℃ ფარგლებში. და რეაქცია უნდა ჩატარდეს ნაერთ გამხსნელში და რეაქციის პროდუქტის შენახვის ვადა ოთახის ტემპერატურაზე მხოლოდ რამდენიმეა დღეები. ამ ტიპის პროდუქტს მცირე პრაქტიკული ღირებულება აქვს.

R/Si მეთილსილიკონის ფისის სინთეზში გამოიყენება მეთილტრიქლოროსილანი და დიმეთილდიქლოროსილანი. მიუხედავად იმისა, რომ მეთილტრიქლოროსილანისა და დიმეთილდიქლოროსილანის ნარევის ჰიდროლიზური კონდენსაციის რეაქცია ოდნავ უფრო ნელია, ვიდრე მხოლოდ მეთილტრიქლოროსილანის, მეთილტრიქლოროსილანისა და დიმეთილდიქლოროსილანის ჰიდროლიზური კონდენსაციის რეაქციის სიჩქარე ძალიან განსხვავებულია, რაც ხშირად გამოწვეულია მეთილტრიქლოროსილანის ჰიდროლიზური კონდენსაციის შედეგად. ჰიდროლიზატი არ შეესაბამება ორი მონომერის თანაფარდობას და მეთილის ქლოროსილანი ხშირად ჰიდროლიზდება ადგილობრივი ჯვარედინი გელის წარმოქმნით, რაც იწვევს სამი მონომერის ჰიდროლიზის შედეგად მიღებული მეთილის სილიკონის ფისის ცუდი ყოვლისმომცველ თვისებებს.

2.2.1.2 მეთილსილიკონის სინთეზი მეთიალკოქსისილანისგან

მეთიალკოქსისილანის ჰიდროლიზის კონდენსაციის რეაქციის სიჩქარე შეიძლება კონტროლდებოდეს რეაქციის პირობების ცვლილებით. მეთილალკოქსისილანიდან დაწყებული, მეთილსილიკონის ფისი შეიძლება სინთეზირებული იყოს სხვადასხვა ჯვარედინი ხარისხით.

კომერციული მეთილსილიკონები ჯვარედინი კავშირის ზომიერი ხარისხით ([CH3] / [Si] ≈ 1.2-1.5) ძირითადად მზადდება მეთიალკოქსისილანის ჰიდროლიზისა და კონდენსაციის გზით. მეთილტრიეთოქსისილანისა და დიმეთილდიეთოქსისილანის მონომერები, რომლებიც რაფინირებულია მჟავიანობის გზით, ურევენ წყალს, ემატება კვალი მარილმჟავა ან შესაბამისი რაოდენობის ძლიერი მჟავა კათიონგამცვლელი ფისოვანი (მაკროფოროვანი ძლიერი მჟავა იონგამცვლელი ფისის კატალიზური ეფექტი უკეთესია) და ცოცხალი. სქესობრივი თიხა (გამშრალი დამჟავების შემდეგ) გამოიყენება კატალიზატორად, თბება და ჰიდროლიზდება. როდესაც საბოლოო წერტილს მიაღწევთ, დაამატეთ სათანადო რაოდენობით ჰექსამეთილდისილაზანი კატალიზატორის მარილმჟავას გასანეიტრალებლად, ან გაფილტრეთ იონგამცვლელი ფისი ან აქტიური თიხა, რომელიც გამოიყენება კატალიზატორად კონდენსაციის რეაქციის შესაწყვეტად. მიღებული პროდუქტი არის მეთილსილიკონის ფისის სპირტიანი ხსნარი.

2.2.2 მეთილის ფენილ სილიკონი

მეთილფენილ სილიკონის ფისის სამრეწველო წარმოების ძირითადი ნედლეულია მეთილტრიქლოროსილანი, დიმეთილდიქლოროსილანი, ფენილტრიქლოროსილანი და დიფენილდიქლოროსილანი. ზოგიერთი ან ყველა ზემოაღნიშნული მონომერი ემატება გამხსნელ ტოლუოლს ან ქსილენს, შერეულია სათანადო პროპორციით, ჩაშვებულია წყალში შერევით, ჰიდროლიზის რეაქციისთვის კონტროლირებადი ტემპერატურის პირობებში და HCl (ჰიდროქლორინის მჟავას წყალხსნარი), რეაქციის გვერდითი პროდუქტი, ამოღებულია. წყლის რეცხვით. მიიღება ჰიდროლიზებული სილიკონის ხსნარი, შემდეგ კი გამხსნელის ნაწილი აორთქლდება კონცენტრირებული სილიკონის სპირტის შესაქმნელად, შემდეგ კი სილიკონის ფისი მზადდება ცივი კონდენსაციის ან სითბოს კონდენსაციის რეაქციით, ხოლო მზა სილიკონის ფისი მიიღება ფილტრაციისა და შეფუთვის გზით.

2.2.3 ზოგადი დანიშნულების მეთილფენილ ვინილის სილიკონის ფისი და მასთან დაკავშირებული კომპონენტები

მეთილფენილ ვინილის სილიკონის ფისის წარმოების პროცესი მსგავსია მეთილფენილ სილიკონის ფისის, გარდა იმისა, რომ მეთილ ქლოროსილანისა და ფენილ ქლოროსილანის მონომერების გარდა, ჰიდროლიზში ემატება მეთილვინილ დიქლოროსილანის და სხვა ვინილის შემცველი სილიკონის მონომერების სათანადო რაოდენობა. მასალები. შერეული მონომერები ჰიდროლიზებული, გარეცხილი და კონცენტრირებული იქნა კონცენტრირებული ჰიდროლიზებული სილანოლის მისაღებად, მეტალის ორგანული მჟავას მარილის კატალიზატორის დამატება, სითბოს დეკომპრესია წინასწარ განსაზღვრულ სიბლანტემდე, ან კონდენსაციის რეაქციის საბოლოო წერტილის კონტროლი გელაციის დროის მიხედვით და მეთილფენილ ვინილ სილიკონის ფისის მომზადება.

მეთილფენილ ჰიდროპოლისილოქსანი, რომელიც გამოიყენება კროსლინკერის კომპონენტად მეთილფენილ ვინილის სილიკონის ფისის დამატებით რეაქციაში, ჩვეულებრივ არის რგოლი ან ხაზოვანი პოლიმერი პოლიმერიზაციის მცირე ხარისხით. ისინი წარმოიქმნება მეთილჰიდროდიქლოროსილანის ჰიდროლიზით და ციკლიზაციით, ან CO ჰიდროლიზით და მეთილჰიდროდიქლოროსილანის, ფენილტრიქლოროსილანის და ტრიმეთილქლოროსილანის კონდენსაციის გზით.

2.2.4 მოდიფიცირებული სილიკონი

მოდიფიცირებული სილიკონის ფისის შერევა ორგანულ ფისთან, როგორც წესი, ხდება მეთილფენილ სილიკონის ფისოვანი ტოლუოლის ან ქსილენის ხსნარში, ალკიდის ფისის, ფენოლური ფისის, აკრილის ფისის და სხვა ორგანული ფისების დამატებით, სრულად თანაბრად შერევით მზა პროდუქტის მისაღებად.

კოპოლიმერიზებული მოდიფიცირებული სილიკონის ფისი მზადდება მთელი რიგი ქიმიური რეაქციებით. ორგანული ფისები, რომელთა კოპოლიმერიზაცია შესაძლებელია სილიკონით, მოიცავს პოლიესტერს, ეპოქსიდს, ფენოლს, მელამინის ფორმალდეჰიდს, პოლიაკრილატს და ა. ორგანული ფისი. ანუ მეთილქლოროსილანისა და ფენილ ქლოროსილანის მონომერების ჰიდროლიზი ერთად ჰიდროლიზებული სილიციუმის სპირტის ხსნარის ან კონცენტრირებული ხსნარის მისაღებად, შემდეგ კი კატალიზატორში წინასწარ სინთეზირებული ორგანული ფისოვანი პრეპოლიმერის დამატება, შემდეგ თერმული აორთქლების გამხსნელის შერევა, თუთიის, თუთიის ნაფთეტანატის და სხვა. და კოკონდენსაციის რეაქცია 150-170-ზე გრადუსის ტემპერატურამდე, სანამ რეაქციის მასალა არ მიაღწევს შესაბამის სიბლანტეს ან წინასწარ განსაზღვრულ გელაციის დროს, გაცივება, გამხსნელის დამატება გასახსნელად და გაფილტვრა კოპოლიმერიზებული სილიკონის ფისის მზა პროდუქტის მისაღებად.