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有机硅树脂的配方设计应注意的问题

有机硅树脂的配方设计应注意的问题
有机硅树脂的配方设计应注意的问题

有机硅树脂的配方设计应注意的问

1.R/Si值:即每一个硅原子所连烃基的平均数。

1)R/Si≤1。则该硅树脂由三官能度或四官能度的单体缩聚而成,体型结构,产物在室温为硬脆固体。多

用于制层压塑料或其他热固性塑料。

2)R/Si≥2。由二官能度与少量单官能度的单体缩聚而成。为油状或弹性固体。

3)R/Si=2。橡胶

4)R/Si=1.0~1.6。由二官能度与三官能度单体缩聚而成。涂料工业用树脂。

2.取代基类型

甲基含量高的树脂性能为:柔韧性好、耐电弧性好、憎水性好、保光性好、高温时失重小、耐热冲击性能好、耐化学药品性好、固化速度快、对紫外线的稳定性好。

苯基含量高的树脂性能为:热稳定性好、坚韧性好、热塑性大、耐空气中氧的氧化作用的稳定性好,在热老化时能长期保持柔韧性,在室温下溶剂挥发后,能表面干燥,对有机溶剂的抵抗力弱,与普通有机树脂

相容性好,贮存稳定性好。

三、有机硅改性树脂

有机硅树脂性能优良,但粘结性差,价格太贵。如用有机硅改性其他有机树脂,可以提供有机硅的优良特

性,又能保持较好的粘结性,所以常用于涂料工业。

改性的方法有两种:

★物理法:即以相容性好的有机硅树脂(如高苯基含量的)与有机树脂冷拼混合均匀而成。此法比较简

单,但性能改进的效果不如以化学改进的好。

★化学法:即以一般有机树脂的活性官能团基团(如羟基)与适当的有机硅低聚物中的羟基、烷氧基(主要为甲氧基、乙氧基)进行缩聚反应,制成有机硅改性树脂。

用有机硅改性其它树脂,用量一般在30%-50%,低于30%改性不明显,高于50%太贵。

图8.2有机硅改性长油度豆油醇酸树脂中有机硅含量对耐候性的影响

主要的改性树脂有下列数种:

1.有机硅改性醇酸树脂

方法:①共混法;②共缩聚法。

性能:耐候性大大提高。

图8.3几种涂料的户外曝晒对比试验

1-自干型有机硅改性醇酸树脂涂料;2-氨基醇酸树脂涂料;3-未改性醇酸树脂涂料

4-环氧树脂涂料 ―――――――表示涂层粉化

用于户外钢结构件的涂料。

2.有机硅改性聚酯树脂

方法:端羟基的聚酯可用多羟基的有机硅烷低聚物进行改性,有机硅上的羟基要先进行醚化。反应在130℃

左右进行。

性能:具有优良的耐候性、保光性和抗粉化性。适于作优良的户外用金属板材的装饰性和保护性涂料。

图8.4 几种涂料经户外曝晒一年后保光性的比较

1-热固型有机硅改性聚酯树脂涂料;2-氟树脂涂料;3-乙烯树脂涂料;

4-丙烯酸酯类涂料;5-醇酸树脂涂料

烘干型有机硅改性聚酯树脂涂料价格要比一般未改性醇酸树脂高,但比氟树脂涂料价格要低得多。因此无

论从经济上或性能上来讲,有机硅改性聚酯树脂涂料均合算。

3.有机硅改性丙烯酸树脂

方法:含羟基聚丙烯酸酯与多羟基的有机硅烷低聚物高温缩聚。

性能:比丙烯酸漆更具有优良的耐候性、保光性和抗粉化性。适于作户外装饰用耐候涂料。

4.有机硅改性环氧树脂

方法:有机硅上的羟基和环氧树脂上的羟基之间反应,环氧树脂上的环氧基不受影响。 OH O O OH O O Si-O R

+Si-O

R

OH 性能:提高耐热性。从环氧树脂涂料的130℃耐热温度→有机硅改性环氧的150~180℃.

环氧树脂浇注工艺设计

1、目的 线圈的环氧树脂浇注是一项工艺性强、技术难度较高的生产工序。为确保变压器质量,每个操作人员必须严格按本作业指导书的规定进行操作。未经技术部门同意,任何人不得擅自更改。 2、适用围 指导书适用于10~35kV级树脂绝缘干式电力变压器。 3、工艺装备: 3.1真空浇注设备: 真空浇注罐:可调温度在0~150℃,有恒温控制装置,温度控制精度 ±3℃,真空度小于50Pa。 电动混料罐:可调温度在0~150℃,有恒温控制装置,温度控制精度 ±3℃。 抽真空设备:应具备油水滤清器、冷凝器、真空泵及增压泵等。 3.2专用固化箱:可调温度在0~250℃,并有恒温控制装置,温度控制精度±2℃。 3.3称量工具:50kg电子称 3.4通风、起重等常用设备 4、工作场所的安全防护 4.1工作场所环境要保持整洁与通风,配备。 4.2工作场所溅出物的处理,用锯末或回丝吸干,弃于废物箱。

4.3参与该项工作的作业人员应穿防护服,戴护目镜、手套,在加料、混料时使用呼吸罩。 4.4皮肤保护:开始工作前先清洗后对暴露皮肤涂防护霜,若皮肤被浇注原料粘污,用吸纸擦掉,然后用温水和无碱皂清洗。眼睛沾染了树脂、固化剂或混合料时,应立即用清水进行冲洗10~15分钟,然后请医生诊治。 4.5如作业人员呼吸道吸入原料蒸汽出现不适异兆,应立即将人员转移至通风处并请医生处理。 5、材料及配方 5.1树脂配方(按重量比) 5.1.1采用或化工厂固化剂和增韧剂 树脂:硅微粉:固化剂:增韧剂:色浆:促进剂 百分比20% :60% : 15% : 5% : 0.2% : 0.03% (围0.03~0.04%) 重量比100 :300 :75 :25 : 1 :0.15 (围0.15~0.2) 5.1.2采用清洋化学固化剂和增韧剂 树脂:硅微粉:固化剂:增韧剂:色浆:促进剂 百分比20.7% :62.1% : 13.9% : 3.3% : 0.207% : 0.03% (围0.02~0.31%) 重量比100 :300 :67 :16 : 1 :0.145 (围0.0015~0.002)

氟硅树脂涂料

氟硅树脂 ◆氟树脂 一、氟树脂的简介与发展 氟树脂又称氟碳树脂,是指主链或侧链的碳链上含有氟原子的合成高分子化合物。氟树脂可以加工成塑料制品(通用塑料和工程塑料),增强塑料(玻璃钢等)和涂料等产品。以氟树脂为基础制成的涂料称为氟树脂涂料,也称氟碳树脂涂料,简称氟碳涂料。 国际上,从氟塑料基础上发展起来的涂料品种主要有三种。第一种是以美国杜邦公司为代表的热熔型氟涂料特氟龙系列不粘涂料,主要用于不粘锅、不粘餐具及不粘模具等方面;第二种是以美国阿托-菲纳公司生产的聚偏氟乙烯树脂(PVDF )为主要成分的建筑氟涂料,具有超强耐候性,主要用于铝幕墙板;第三种是1982年日本旭硝子公司推出了Lumiflon 牌号的热固性氟碳树脂FEVE ,FEVE 由三氟氯乙烯(CTFE )和烷烯基醚共聚制得,其涂料可常温和中温固化。这种常温固化型氟碳涂料不需烘烤,可在建筑及野外露天大型物件上现场施工操作,从而大大拓展了氟碳漆的应用范围,主要用于建筑、桥梁、电视塔等难以经常维修的大型结构装饰性保护等,具有施工简单、防护效果好和防护寿命长等特点。1995年以后,杜邦公司开发了氟弹性体(氟橡胶),以后又发展了液态(包括水性)氟碳弹性体,产生了溶剂型和水性氟弹性体涂料。至此,具有不同用途的热塑性、热固性及弹性体的氟碳树脂涂料,品种齐全,溶剂型、水性、粉末的氟树脂涂料都在发展,拓宽了氟树脂涂料的应且领域。 我国氟树脂涂料是在借鉴国外先进技术的基础上发展起来的,自20世纪90年代初期引进日本旭硝子涂料树脂株式会社生产的常温固化氟碳树脂涂料,开始用于上海高速公路、桥梁工程。1990年代后期开始在国内建厂生产。目前年生产能力估计达到1.2万吨左右,已大量应用于防腐、高速公路、铁路桥梁、交通车辆、船舶及海洋工程设施等领域。 二 氟树脂的结构与特点 氟树脂之所以有许多独特的优良性能,在于氟树脂中含有较多的C —F 键。氟元素是一种性质独特的化学元素,在元素周期表中,其电负性最强、极化率最低、原子半径仅次于氢。氟原子取代C —H 键上的H ,形成的C —F 键极短,键能高达486KT/mol (C —H 键能为413KJ/mol, C —C 键能为347KJ/mol ),因此,C —F 键很难被热、光以及化学因素破坏。F 的电负性大,F 原子上带有较多的负电荷,相邻F 原子相互排斥,含氟烃链上的氟原子沿着锯齿状的C —C 链作螺线型分布,C —C 主链四周被一系列带负电的F 原子包围,形成高度立体屏蔽,保护了C —C 键的稳定。因此,氟元素的引人,使含氟聚合物化学性质极其稳定,氟树脂涂料则表现出优异的热稳定性、耐化学品性以及超耐候性,是迄今发现的耐候性最好的户外用涂料,耐用年数在20年以上(一般的高装饰性、高耐候性的丙烯酸聚氨醋涂料、丙烯酸有机硅涂料,耐用年数一般为5~10年,有机硅聚酯涂料最高也只有10~15年)。 三、氟树脂的单体与合成 合成氟树脂的单体主要有四氟乙烯、三氟氯乙烯、氟乙烯、偏氟乙烯、六氟丙烯、全氟烷基乙烯基醚等。 氟树脂主要包括聚四氟乙烯(PTFE )、聚三氟氯乙烯(PCTFE )、聚氟乙烯(PVF )、聚偏氟乙烯(PVDF )、聚全氟乙丙烯(FEP )、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE )、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PF A )、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)等,其中以四氟乙烯均聚物及共聚物最为常见。 1. 聚四氟乙烯 聚四氟乙烯(PTFE )由四氟乙烯单体(TFE )聚合而成,聚合机理属自由基聚合。 C F 2CF 2CF 2CF 2 n 引发剂n 聚合过程一般在水介质中进行,既可在30℃以下的低温下用氧化还原体系引发,也可在较高温度下用过硫 酸盐来引发。以过硫酸钾K 2S 2O 8作引发剂时,聚合机理如下: (1)过硫酸钾加热分解成自由基: 加热O S O O S O O S O 2 (2)四氟乙烯溶解在水相中,4 与四氟乙烯反应生成新的自由基: O S O +C F 2C F 2C F 2CF 2 O 3SO (3) 链增长: CF 2C F 2O 3SO CF 2CF 2+n CF 2CF 2O 3SO CF 2CF 2n (4) 自由基水解成羟端基和羧端基自由基:

有机硅单体及其应用

主要有机硅产品及应用 目前有机硅产品繁多,品种牌号多达万种,常用的就有4000余种,大致可分为原料、中间体、产品及制品三大类: ★有机硅单体:主要指有机氯硅烷等合成有机硅高聚物的单体,如甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、乙烯基氯硅烷等原料。 ★有机硅中间体:主要指线状或环状体的硅氧烷低聚物,如六甲基二硅氧烷(MM)、八甲基环四硅氧烷(D4)、二甲基环硅氧烷混合物(DMC)等。 ★有机硅产品及制品:由中间体通过聚合反应,并添加各类无机填料或改性助剂制得有机硅产品。主要有硅橡胶(高温硫化硅橡胶和室温硫化硅橡胶)、硅油及二次加工品、硅树脂及硅烷偶联剂四大类。硅橡胶再通过模压、挤出等硫化成型工艺,制得导电按键、密封圈、泳帽等最终直接用品。 一、有机硅单体 尽管有机硅品种繁多,但其起始生产原料仅限于为数不多的几种有机硅单体,其中占绝对量的是二甲基二氯硅烷,其次有苯基氯硅烷,前者用量占整个单体总量的90%以上。此外,三甲基氯硅烷、乙基及丙基氯硅烷、乙烯基氯硅烷等等,也是生产某些品种不可或缺的原料。 有机氯硅烷(甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、乙烯基氯硅烷)是整个有机硅工业的基础,而甲基氯硅烷则是有机硅工业的支柱。大部分有机硅聚合物是通过二甲基二氯硅烷为原料制得的聚二甲基硅氧烷为基础聚合物,再引入其他基团如苯基、乙烯基、氯苯基、氟烷基等,以适应特殊需要。甲基氯硅烷生产流程长、技术难度大,属技术密集、资本密集型产业,所以国外各大公司都是基础厂规模化集中建设,而后加工产品则按用途、市场情况分散布点。 二、有机硅中间体 有机硅单体通过水解(或醇解)以及裂解制得各种不同的有机硅中间体,有机硅中间体是合成硅橡胶、硅油、硅树脂的直接原料,包括六甲基二硅氧烷(MM)、六甲基环三硅氧烷(D3)、八甲基环四硅氧烷(D4)、二甲基环硅氧烷混合物(DMC)等线状或环状硅氧烷系列低聚物。 三、硅橡胶 硅橡胶是有机硅聚合物中的重要产品之一,在所有橡胶中,硅橡胶具有最广的工作温度范围(–100~350℃),耐高低温性能优异。硅橡胶按其硫化机理可分为有机过氧化物引发自由基交联型(热硫化型)、缩聚反应型(室温硫化型)和加成反应型三大类。

环氧树脂的应用配方大全

环氧树脂的应用配方大全 一、粘合剂 配方一: 6101#环氧树脂100 691#甘油酯20-60铝粉15-20 160℃/2h+180℃/4h τ>36.6MPa 配方二:酚醛-环氧胶 酚醛树脂100 聚乙烯醇缩甲乙醛806101#环氧树脂302E4MZ 5 80℃/1h+130℃/4h 压力0.05MPa τ=23.3-27.8MPa τ50℃=7.2-7.6MPa 配方三:H703胶 618# 100环氧化聚丁二烯树脂20650#聚酰胺20600#双缩水甘油脂10 咪唑(100目)8β-羟基乙二胺8 压力0.07MPa,60℃/4h τ=30MPa τ100℃=19MPa 二、浇铸 在电子电气中,街 髦值缙 考 ⒋笮途 瞪璞福 美疵芊狻⒎莱钡取S没费跏髦 街 保 胗猛涯<粒 缂谆 柘鸾骸⒐栌秃蚉VC薄膜等,浇铸过程中要消除气泡,①加热驱赶气泡;②轻口倾注浇铸料;③最佳方法是浇铸好树脂后进行减压脱气泡。 配方一: 6101#环氧树脂100 聚壬二酸酐20纳迪克酸酐50 石英粉(>270目)200苄基二甲胺0.25 100℃/1h+120℃/1h +150℃/2h+180℃/4h+200℃/6h δ抗弯=113.8MPa,δ抗压=194MPa tgδ=8.5×10-3,ε=3.9Ω体积=9.4×1015Ω.cm 配方二: 634#环氧树脂100 铝粉(100-200目)170均苯四甲酸二酐21 顺丁烯二酸酐19 130℃/4h+160℃/12h+180℃/12h δ抗冲0.53MPa δ抗压=300MPa 三、玻璃钢 常用于环氧玻璃钢的环氧树脂,有普通双酚A型如681#、6101#、634#,酚醛型环氧树脂644#,脂环族环氧6207#和HY-201聚丁二烯环氧树脂。辅助材料中固化剂常用DTA、间苯二胺、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、内次甲基四氢邻苯二甲酸酐等,促进剂为三乙醇胺。 配方一: 6109#环氧树脂100苯乙烯5三乙醇胺6三乙烯四胺 4 室温10天,加上130℃6h τ=13MPa δ=298.5MPa δ抗压=300MPa 配方二: 644#酚醛环氧化100 NA酸酐68 二甲基苄胺1.8丙酮100 室温——120℃(40min)——200℃(40分) ——降温——卸模处理150℃/2h+260℃/1天 配方三: 634#环氧树脂323193#聚酯28邻苯二甲酸酐8BPO 2苯乙烯30 100。C/2h + 180。C/8h 弯曲强度和反弹能力佳。 四、涂料: 环氧涂料是环氧树脂应用最早的品种,其耐腐蚀性能超过醇酸树脂。目前,其最广泛应用的是环氧粉末涂料和水系涂料。 配方四:环氧呋喃防腐涂料 6101#环氧树脂100 呋喃树脂(2503#)15DBP 20 间苯二胺15 丙酮30-40 长石粉20

醇酸树脂的合成工艺设计

第三章醇酸树脂 第一节概述 多元醇和多元酸可以进行缩聚反应,所生成的缩聚物大分子主链上含有许多酯基(-COO-),这种聚合物称为聚酯。涂料工业中,将脂肪酸或油脂改性的聚酯树脂称为醇酸树脂(alkyd resin),而将大分子主链上含有不饱和双键的聚酯称为不饱和聚酯,其它的聚酯则称为饱和聚酯。这三类聚酯型大分子在涂料工业中都有重要的应用。 醇酸树脂涂料具有漆膜附着力好、光亮、丰满等特点,且具有很好的施工性。但其涂膜较软,耐水、耐碱性欠佳。醇酸树脂可与其他树脂(如硝化棉、氯化橡胶、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨脂树脂、氨基树脂)配成多种不同性能的自干或烘干漆,广泛用于桥梁等建筑物以及机械、车辆、船舶、飞机、仪表等涂装。此外,醇酸树脂原料易得、工艺简单,符合可持续发展的社会要求。目前,醇酸漆仍然是重要的涂料品种之一,其产量约占涂料工业总量的20%~25%。 第二节醇酸树脂的分类 一、按改性用脂肪酸或油的干性分 (1)干性油醇酸树脂:由高不饱和脂肪酸或油脂制备的醇酸树脂,可以自干或低温烘干,溶剂用200号溶剂油。该类醇酸树脂通过氧化交联干燥成膜,从某种意义上来说, 氧化干燥的醇酸树脂也可以说是一种改性的干性油。干性油漆膜的干燥需要很长时间, 原因是它们的相对分子质量较低, 需要多步反应才能形成交联的大分子。醇酸树脂相当于“大分子”的油, 只需少许交联点, 即可使漆膜干燥, 漆膜性能当然也远超过干性油漆膜。 (2)不干性油醇酸树脂:不能单独在空气中成膜,属于非氧化干燥成膜, 主要是作增塑剂和多羟基聚合物(油)。用作羟基组分时可与氨基树脂配制烘漆或与多异氰酸酯固化剂

配制双组分自干漆。 (3)半干性油醇酸树脂:性能在干性油、不干性油醇酸树脂性能之间。 二、 按醇酸树脂油度分 包括长油度醇酸树脂、短油度醇酸树脂、中油度醇酸树脂。 油度表示醇酸树脂中含油量的高低。 油度 (OL) 的含义是醇酸树脂配方中油脂的用量(0W )与树脂理论产量(t W )之比。其计算公式如下: (%)/OL 0t W W = 以脂肪酸直接合成醇酸树脂时,脂肪酸含量(OLf )为配方中脂肪酸用量(f W )与树脂理论产量之比。 t W =单体用量—生成水量=甘油(或季戊四醇)用量+油脂(或脂肪酸)用量-生成 水量 )%(/OLf t f W W = 为便于配方的解析比较,可以把OLf 换算为OL 。油脂中,脂肪酸基含量约为 95 % , 所以: (%)95.0OL OLf ?= 引入油度(OL )对醇酸树脂配方有如下的意义: (1) 表示醇酸树脂中弱极性结构的含量 。 因为长链脂肪酸相对于聚酯结构极性较弱,弱极性结构的含量,直接影响醇酸树脂的可溶性 , 如长油醇酸树脂溶解性好,易溶于溶剂汽油 , 中油度醇酸树脂溶于溶剂汽油-二甲苯混合溶剂 , 短油醇酸树脂溶解性最差,需用二甲苯或二甲苯 / 酯类混合溶剂溶解 ;同时,油度对光泽、刷涂性、流平性等施工性能亦有影响,弱极性结构含量高,光泽高、刷涂性、流平性好;

高分子材料概论-有机硅

_| II 章:高分子材料概论 2.8有机硅材料 |[ 2.8.2主要有机硅的合成单体 2.8.3 _主要有机硅聚合物性能和应用简 IT 2.8.4思考题 2.8.1有机硅材料概述’ II 一、医用高分子的定义 “有机硅就是指一种元素有机化合物,凡是硅原子上- I I I r —接有传统的有机基团的(烃及其衍生物1)都叫有机硅,这实际上是一个最广义的定义。19世纪人们对以碳为骨架的有机化合物认 识比较多了,因此对碳的同族元素硅有了 I L I I 主要内容: 2.8.1有机硅材料概述 |[

极大的兴趣,想发现像碳族物质一样的奇迹,从研究甲 硅烷(SiH4或叫硅甲烷)到研究硅烯(Si = Si化合物),投入 I I I r _|

了不少力量,收效甚微,但人们却发现了许多甲硅烷的 衍生物并不难获得,先后合成了卤代硅烷、烃代硅烷、 烃氧基硅烷等等,并制定了相应的命名原则。 II 20世纪20年代之后,高分子学科形成并迅速发展, 许多科学家致力于研究硅 烷的水解缩合反应,希望制得 像玻璃一样的耐热性有机(半有机)聚合物。到三十年代, 研究取得长足进展,先后合成厂有机硅树脂和线性聚合 二物,其主要骨架是一 Si — 0 — Si —O — Si ,通称为聚硅氧= 烷,后来简称为“有机硅”, 起来的聚硅氧烷类化合物,尤其是高分子聚合物,称为 “有机硅”,后来又把合成 地称为“有机硅”。“ 再后来又把一些可作单体,也可作其它用途的一些 I 低分子(如现在常说的硅烷偶联剂)也归入“有机硅”。现 在合成了一些不是一 Si — 0— Si —O 骨架,而是一Si —Si —Si 骨架的聚合物,还叫有机硅。不过我们 通常讲的“有 II 机硅”,仍然是SilicOne 的含义,即指聚硅氧烷高分子物 质,并略微扩大到合成它们的单体,因为现在许多单体 己商品化了,统称它们为“有机硅单体”,也可简称“有 II 机硅”。 按照中国习惯,根据聚硅氧烷的结构特征,把那些 含有体型结构或者具有可交 联基团,以利于形成网状立 体结构的预聚物称为有机硅树脂,简称硅树脂 。把线性 聚合物中分子量较小的,叫有机硅抽,常称为硅油 其中分子量较大的、可以适当硫化的则叫有机硅橡胶, 常简称硅橡胶二。根据单体或主链上侧基的种类,又在硅 II 'I Il 中国的习惯是把那些聚合 “有机硅”--的单体,也笼统 - II 。而

硅树脂

是具有高度交联网状结构的聚有机硅氧烷,兼具有机树脂及无机材料的双重特性,具有独特的物理化学性能。 主要包括:甲基苯基硅树脂、甲基硅树脂、低苯基甲基硅树脂、有机硅树脂乳液、自干型有机硅树脂、高温型有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、有机硅聚酯改性树脂、自干型环保有机硅树脂、环保型有机硅树脂、不粘涂料有机硅树脂、高光有机硅树脂、苯甲基透明硅树脂、甲基透明有机硅树脂、云母粘接硅树脂、聚甲基硅树脂、氨基硅树脂、氟硅树脂、硅树脂溶液、有机硅-环氧树脂、有机硅聚酯树脂、耐溶剂型有机硅树脂、有机硅树脂胶粘剂、氟硅树脂硅树脂密封剂、耐高温甲基硅树脂、自干型有机硅绝缘漆、甲基MQ 硅树脂、乙烯基MQ硅树脂、硅丙树脂涂料 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。 硅树脂的固化通常是通过硅醇缩合形成硅氧链节来实现的。当缩合反应在进行时,由于硅醇浓度逐渐减少,增加了空间位阻,流动性差,致使反应速率下降。因此,要使树脂完全固化,须经过加热和加入催化剂来加速反应进行。许多物质可起硅醇缩合反应的催化作用,它们包括酸和碱,铅、钴、锡、铁和其它金属的可溶性有机盐类,有机化合物如二丁基二月桂酸锡或N,N,N',N'一四甲基胍盐等。 硅树脂最终加工制品的性能取决于所含有机基团的数量(即R与Si的比值)。一般有实用价值的硅树脂,其分子组成中R与Si的比值在1.2~1.6之间。一般规律是,R:Si的值愈小,所得到的硅树脂就愈能在较低温度下固化;R:Si的值愈大,所得到的硅树脂要使它固化就需要在200材250℃的高温下长时间烘烤,所得的漆膜硬度差,但热弹性要比前者好得多。 此外,有机基团中甲基与苯基基团的比例对硅树脂性能也有很大的影响。有机基团中苯基含量越低,生成的漆膜越软,缩合越快,苯基含量越高,生成的漆膜越硬,越具有热塑性。苯基含量在20~60%之间,漆膜的抗弯曲性和耐热性最好。此外,引入苯基可以改进硅树脂与颜料的配伍性,也可改进硅树脂与其它有机硅树脂的配伍性以及硅树脂对各种基材的粘附力。 硅树脂是一种热固性的塑料,它最突出的性能之一是优异的热氧化稳定性。250℃加热24小时后,硅树脂失重仅为2~8%。硅树脂另一突出的性能是优异的电绝缘性能,它在宽的温度和频率范围内均能保持其良好的绝缘性能。一般硅树脂的电击穿强度为50千伏/毫米,体积电阻率为1013~1015欧姆?厘米,介电常数为3,介电损耗角正切值在10-30左右。此外,硅树脂还具有卓越的耐潮、防水、防锈、耐寒、耐臭氧和耐候性能,对绝大多数含水的化学试剂如稀矿物酸的耐腐蚀性能良好,但耐溶剂的性能较差。 鉴于上述特性,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。

有机硅环氧树脂的制备及其性能研究

有机硅环氧树脂的制备及其性能研究 有机硅环氧树脂兼有环氧树脂和有机硅的优点而成为一种重要的热固性树脂。以Karstedt催化剂催化不同氢含量的含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚间的硅氢加成反应制备了4种不同环氧值的有机硅环氧树脂,利用红外光谱对其化学结构进行了表征。用甲基六氢苯酐分别固化4种有机硅环氧树脂,研究分析它们的初始热分解温度均高于300 ℃,具有优异的耐热性能。 标签:硅氢加成反应;环氧树脂;有机硅;制备 环氧树脂具有机械强度高、粘附力强、电绝缘性好、热稳定性好等优点,广泛应用于涂料、胶粘剂、电子绝缘材料等领域[1~3]。但其耐热性偏低,常在环氧树脂中引入硅原子形成有机硅环氧树脂,提高耐热性[4,5]。有机硅环氧树脂[6]可通过热缩合法、水解缩合法和硅氢加成法[7]等技术来制备,前2种技术易使环氧基团开环而影响环氧值和材料的强度,硅氢加成法具有反应条件温和、活性高,并不影响环氧基团的含量等优势而成为合成有机硅环氧树脂的首选办法[8,9]。 本文将不同氢含量的含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚通过硅氢加成反应制备不同环氧值的有机硅环氧树脂,并对其结构进行表征,研究固化产物的耐热性能。 1 实验部分 1.1 主要原料 含氢硅油(氢质量分数分别为0.5%、1.0%、1.5%和1.6%)、甲基六氢苯酐和四甲基二乙烯基硅烷,质量分数均大于99%,开化县弟兄硅酮材料厂;烯丙基缩水甘油醚(AGE)(使用前用分子筛干燥),化学纯,天津市鸿业化工有限公司;氯铂酸,分析纯,沈阳市金科试剂厂;碳酸氢钠、异丙醇、乙酸乙酯(使用前无水硫酸钠干燥),分析纯,国药集团化学试剂有限公司。 1.2 实验仪器 FT-IR傅立叶红外光谱仪,美国Nicolet公司Nexus470型,经KBr压片,扫描范围4 000~500 cm-1,扫描次数32次;NETZSCH TG209热重分析仪,德国耐驰仪器制造有限公司,测试条件为:氮气条件,升温速率为10 ℃/min,从30 ℃升温到700 ℃。 1.3 有机硅环氧树脂的制备 1.3.1 合成原理 以不同氢含量的含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚为原料通过硅氢加成反应合

耐高温有机硅树脂的合成和改性研究状况

第24卷 第1期2010年 2月山 东 轻 工 业 学 院 学 报 JOURNAL OF SHANDONG I N STIT UTE OF L I GHT I N DUSTRY Vol .24 No .1 Feb . 2010 收稿日期:2009-06-24 作者简介:徐清钢(1985-),男,山东省济宁市人,山东轻工业学院硕士研究生,研究方向:有机硅高分子合成. 文章编号:1004-4280(2010)01-0033-04 耐高温有机硅树脂的合成和改性研究状况 徐清钢,姚金水,李 梅,马慧荣 (山东轻工业学院材料科学与工程学院,山东济南250353) 摘要:随着军工、航天科技的发展,对胶粘剂的耐高温性能的要求越来越高。普通有机硅胶粘剂能够耐受400℃左右的高温,而改性后的有机硅树脂耐温性能显著提高。本文主要简述了耐高温有机硅树脂的合成,硅树脂耐温性的影响因素以及环氧树脂和无机硼元素对有机硅树脂的改性。关键词:有机硅;环氧树脂;硼酸 中图分类号:T Q433.4+3 文献标识码:A Research st atus of synthesis and modi fi cati on of hi gh te mperature sili cone resi n XU Q ing 2gang,Y AO J in 2shui,L IMei,MA Hui 2r ong (School of Material Science and Engineering,Shandong I nstitute of L ight I ndustry,J inan 250353,China ) Abstract:W ith the devel opment of the m ilitary and aer os pace,high 2te mperature perf or mance of adhesives have become increasingly de manding .Silicone adhesive can stand with high temperature about 400℃,and the high 2te mperature perf or mance of the modified silicone resin i m p r oved significantly .This paper outlines the synthesis of high 2te mperature silicone resin,influencing fact ors of te mperature resistance of silicone resin,and modificati on of epoxy resins and inorganic bor on t o silicone resin .Key words:silicone;epoxy resin;boric acid 0 引言 随着科技的日新月异,人们生活水平的不断提 高,在基体复合材料领域,对胶粘剂耐温性能的要求也越来越高,特别是军工方面要求胶粘剂耐受几百甚至上千度的高温。一般有机硅树脂的耐温性在300~400℃,改性后的有机硅树脂的耐温性有了明 显提高,环氧改性有机硅树脂是提高其耐温性的方法之一,另外在有机硅的大分子长链中引入无机杂原子,也是近年来改善有机硅树脂耐温性的一种新方法。 本文主要以硅树脂的合成、影响耐温性的因素以及改性硅树脂的方法三个方面,详细介绍了耐温 性硅树脂的发展,并简述了其广阔的发展前景。 1 硅树脂的合成和耐温性的影响因素 1.1 有机硅胶树脂的合成 有机硅树脂制备的方法有很多,有缩合型,催化 加成型,过氧化物固化型[1] 。由于缩合型制备得到的有机硅树脂在耐热,强度,粘结性等性能方面比较好,而且成本低廉,所以三种方法中多以缩合型为主。 有机硅树脂一般是以有机氯硅烷单体(结构式为R n SiC14-n ,n =2或3,R 为甲基或苯基)为原料,经水解、浓缩、缩聚制成。有机氯硅烷的水解速度较快,但各种单体的水解速度不同:

有机硅型环氧树脂固化剂的制备及性能研究

有机硅型环氧树脂固化剂的制备及性能研究 以氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)为反应单体,通过水解缩合反应合成了以Si—O—Si为主要链段,—NH2为活泼基团的环氧树脂固化剂。利用—NH2与环氧基团的反应将耐热性较好的Si—O—Si链段引入到交联网络中。通过反应原料和产物的红外吸收光谱和核磁共振波谱对比分析证明了水解缩合反应的发生;通过非等温DSC分析和T-β外推法确定了反应体系的固化特征温度;用环氧树脂E51混合体系粘接的黄铜板,其相对最大剪切强度为14.4 MPa,固化物在N2氛围中失重10%的温度为378.6 ℃,残炭率为26.2%。 标签:环氧树脂;有机硅;固化剂;耐热性 环氧树脂具有优异的粘接性能、力学性能和化学稳定性,是现代高新工程领域不可或缺的高性能材料[1],而且环氧树脂固化剂对树脂固化物的性能有很大影响[2~4]。 环氧树脂固化后呈三维网络结构,交联密度较高,且存在耐热温度较低、韧性不足等缺陷。通过物理共混或化学聚合的方式改性环氧树脂的柔韧性和耐高低温性能使其获得更广泛的应用一直是研究重点。有机硅材料具有良好的柔韧性、优异的耐高低温和电绝缘性能,而且有机硅化合物可以被赋予多种反应性功能基团,如烷氧基、羟基等,利用功能化的有机硅化合物来改性其他聚合物材料,将使得被改性聚合物材料具有某些独特的性能,尤其是在提高光通率、耐高温降解以及耐烧蚀等方面具有显著的优势[5]。 利用有机硅化合物或聚合物改性环氧树脂一直是国内外研究的热点领域,环氧树脂含有的环氧基、羟基等官能团,可与有机硅中的胺基、羟基、烷氧基以及引入的其他功能基团进行反应,生成改性环氧共聚物或交联固化材料[4]。有机硅类固化剂可以在固化物中引入稳定和柔性的Si—O—Si链,能够改善环氧树脂的柔韧性、热稳定性能,同时还能增强有机硅链段与环氧树脂的相容性[6]。 本研究以氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)为主要原料,通过水解缩合得到Si—O—Si为主要链段、以—NH2为活性基团的环氧树脂固化剂,以此提高改性环氧树脂的耐高温性能。 1 实验部分 1.1 实验原料 氨丙基三乙氧基硅烷(KH550),工业级,南京优普化工有限公司;环氧树脂(E51),工业级,巴陵石化有限公司;无水乙醇、甲苯、盐酸,分析纯,北京化工厂;去离子水,自制。 不锈钢板、铝板、铜板,市售。

醇酸树脂配方设计

醇酸树脂配方设计 一、Carothers 凝胶化理论 av c F P 2 = F av :平均官能度 000m e e m e F B A av +== e 0:总当量数;e A :酸当量数;e B :醇当量数;m 0:总摩尔数。 e.g.1 若等摩尔的甘油、苯酐、脂肪酸(1:1:1)进行酯化,则 平均官能度21 11112131=++?+?+?=av F ∴不会凝胶 在酸、醇官能团非等当量的情况下,过量的一种成份必须计算其有效官能度。这时平均官能度即为平均有 效官能度。 平均有效官能度等于未过量组分官能团数(酸官能团数)的两倍除以体系中分子总数之商。02m e F A AV = 根据卡氏公式:A c e m P 0 = 当设计一个醇酸树脂时,最重要的是避免凝胶。我们可以直接用起始原料中的摩尔数和羧基的当量数的比 值来估计。令该比值为K ,K 称为工作常数。K=m 0/e A 当K =1,表示反应到100%时凝胶。在实际配方设计时,为了便于控制反应,可设计K 稍大于1;但也不 能太大,因为多元醇太多必然引起聚合度下降,K 值不要超过1.05。 应注意的是: 1. K 值仅适合于溶剂法醇酸的配方设计。 2. 熔融法生产醇酸,由于物料损失过多,K 值必须作适当调整。 3. 不同原料用于醇酸树脂制备时,K 也要调整。 二、醇酸树脂的配方计算 醇酸树脂配方计算包括两个内容: 1. 给出了L (油度)、K (工作常数)、r (醇超量)中的两个量,计算第三个量。 2. 已知原料之间的质量比,求L 、K 、r 、R (包括油中所含甘油在内的总的醇超量) 计算公式如下:设 L :油度;M A2:苯酐的分子量;M B :多元醇的分子量;n 0:油的摩尔数;M 0:油的分子量;n A2:苯酐的 摩尔数;F A2:苯酐的官能度;n B :多元醇的摩尔数;F B :多元醇的官能度 ?? ? ??-++-酯化生成水超量多元醇论量 酯化苯酐所需多元醇理M L L 油用量=A 21002()()() ()()02202 22220000220020331833n F n n F n R F n F n r n M n M n M n M n L F n n n n n n K A A B B A A B B A B B A A A A B A ++==-++=++++= e.g.1 一种豆油醇酸树脂,它由苯酐、工业季戊四醇及豆油制成,油度为62.5%。苯酐当量为74,工业季戊 四醇当量为35.4。计算该树脂配方。 解:这一题是已知油度L 和醇超量r ,计算出油的用量,即知道整个配方。 查表,62.5%油度醇酸树脂,采用季戊四醇时,醇应该过量5~15%。我们取10%。 假定苯酐用1N ,则季戊四醇应1+1*10%=1.1N. 23.173910010*4.354.35745.621005.62=?? ? ??-++-=油用量 可见该醇酸树脂配方为: 重量表示 当量表示 苯酐 74 1 季戊四醇 35.4+3.54=38.94 1.1 豆油 173.23 173.23/293=0.591 注:豆油的分子量879,所以每一当量的豆油重量是293 e.g.2计算一个55%油度亚麻油醇酸树脂的配方。K 值为1。由甘油、苯酐、亚麻油组成。

有机硅改性聚酯树脂的研究进展

有机硅改性聚酯树脂的研究进展 王旭波,赵士贵*,杨欣欣,王 峰,东 青 (山东大学材料科学与工程学院,济南250061) 摘要:综述了近年来国内外有机硅改性聚酯树脂的研究进展。介绍了物理共混法和化学共聚法制备的有机硅改性聚酯树脂的特点、应用情况。展望了有机硅改性聚酯树脂的发展前景。 关键词:有机硅,聚酯树脂,改性 中图分类号:T Q264 1+7 文献标识码:A 文章编号:1009-4369(2006)05-0264-04 收稿日期:2006-03-20。 作者简介:王旭波(1981 ),男,硕士生,主要从事有机硅产品和工艺的研究。* 联系人:E-mail:w angxubo@mail sdu edu cn 。 有机硅是分子主链中含硅元素的有机高分子合成材料,主要分为硅橡胶、硅油、硅树脂及硅烷偶联剂4大类产品。目前,有机硅应用于涂料等工业的产品多为硅树脂,它以Si O Si 为主链,与硅原子相连的是各种有机基团。这一类化合物是属于半无机、半有机结构的高分子化合物,兼具无机材料与有机材料的性能,其介电性能在较大的温度、湿度、频率范围内保持稳定,还具有优良的耐氧化、耐化学品、电绝缘、耐辐射、耐候、憎水、阻燃、耐盐雾、防霉菌等特性 [1] ;广泛用于电子电气、轻工纺织、建筑、 医疗等行业。但硅树脂固化温度较高(250~300 )、固化时间较长,漆膜的机械性能、附着力和耐有机溶剂性能较差。 在现代工业中,聚酯树脂是制造聚酯纤维、涂料、薄膜以及工程塑料的原料,通常由二元酸和二元醇经酯化和缩聚反应制得。这类聚合物的一个共同特点是其大分子的各个链节间都是以酯基相连,通称为聚酯 [2] 。聚酯具有光亮、丰满、 硬度高、物理机械性能良好以及耐化学腐蚀性能较好等优点;但存在耐水性差、施工性能不好等缺陷。 用有机硅对聚酯树脂进行改性,使两种聚合物材料的优势得到互补,可以大大提高树脂的性能,扩展其使用范围 [3] 。近几年来,有机硅改 性聚酯树脂在国外的研究较多,但在国内的研究却较少,发展十分缓慢。 1 改性方法 目前,制备有机硅改性聚酯树脂的方法主要有物理共混法和化学共聚法两种。一般而言,化学改性树脂的性能优于物理改性树脂。 1 1 物理共混法 物理共混法是将聚酯树脂与硅树脂通过物理方法混合起来的方法。物理共混法又可分为简单共混法和添加第三相共混法两种。 简单共混法就是将聚酯树脂和硅树脂直接混合,以提高聚酯树脂的耐热性和耐候性等;但由于硅树脂与聚酯树脂的相容性较差,会导致硅树脂溢出,在表面富集而发生微相分离,影响改性树脂的硬度、稳定性及机械性能。 为了解决硅树脂与聚酯树脂相容性差的问题,可以添加第三相[4]。即在硅树脂和聚酯树脂混合体系中,增加第三种化合物,如硅烷偶联剂等。由于硅烷偶联剂与硅树脂和聚酯树脂的溶度参数接近,所以可作为中间相把二者结合起来,从而增大二者的相容性,增强共混体系的稳定性。 C A Fustin 等人用含端乙烯基的硅氧烷预聚物与聚对苯二甲酸丁二醇酯在熔融状态下共混,发现两者在高温下具有良好的相容性,在催化剂存在下能够共聚,形成有机硅/聚酯热塑性弹性体[5]。日本信越化学工业公司已开发出耐 综述专论 有机硅材料,2006,20(5):264~267 SI LICON E M AT ER IAL

环 氧 树 脂 应 用 转载

[应用技术] 环氧树脂在模具上的应用 一、概况 环氧树脂模具又称树脂模具,它具有制造周期短、成本低、特别适合形状复杂的制品和产品更新换代快速的工业领域;因此,在国外先进国家已得到广泛的应用,特别在汽车制造业、玩具制造业、家电制造业、五金行业和塑料制品等工业系统使用得更为普及。环氧树脂模具按不同的结构和用途,采用各种性能的环氧树脂、固化剂、增韧剂和填料(铁粉、铝粉、硅微粉、重晶石粉等)等配制成模具树脂,同时以玻璃纤维布和碳纤维布作增强材料而制成的。 环氧树脂模具按不同用途和技术要求,能设计出不同的环氧模具树脂配方组份。从国内、外环氧树脂模具实际应用统计,环氧树脂适合于制作以下几种类型的模具,在冷压模具方面有:弯曲模、拉延模、落锤模、铸造模等;在热压模具方面有:塑料注射模、注腊模、吹塑模、吸塑模、泡沫成型模、皮塑制品成型模等。环氧树脂模具的制造特点,是制造简易,快速,成本低;例如一些外形复杂、难成形的金属模具,用环氧树脂制造,采用浇注法或低压成形法,就能一次成形,无需大型精密切削机床,也可不用高级钳工。有些金属模具制造的周期要几个月至半年,采用环氧树脂模具一般只要3~5天就可完成,其成本仅仅是钢模的15~20%左右,而且树脂模具使用寿命很长,磨损了还可以很快修补好,继续使用。因此,环氧树脂模具的制造是一项打破传统机械加工工艺的新技术、新材料和新工艺。环氧树脂模具,在国外都是大型工厂设立的专门研制中心制造的,而在国内仅在于国防工业单位研制了一些,一般工厂企业都缺乏这方面的制造工艺技术和配方,所以在我国环树脂模具的应用、普及和发展的速度很缓慢。今后随着新材料、新技术的发展,环氧树脂应用技术的推广,环氧树脂模具的综合性能和制造技术被广泛了介和认识,环氧树脂复合材料性能的提高,树脂模具的制作工艺和应用工艺的简化,环氧树脂模具必然会得到飞跃的发展,成为新的高效率的低成本的先进模具。 二、环氧树脂模具的种类 1、环氧树脂冷压类型的模具 (1)弯曲模、成形模、拉延模、切口模等。 环氧树脂的复合材科主要用来制造凹凸模,可以浇注成形,也可以低压模压法成形,它可以冲压或拉延0.8毫米钢板2毫米以下的铝板,寿命在万次以上不磨损。对于大型拉延模具,如汽车驾驶室顶盖件,用环氧树脂制造模具显示出更大的优越性,无需大型切削机床。切口模用来制造结构复杂的大型零件,在凹凸模刃口部嵌以钢带。用环氧树脂制造的弯曲成形模具,冲压的另件有吊扇的风叶等,风叶型面尺寸要求很高,因关系到风量和使用效果等,环氧树脂模具固定在l O O吨冲床上冲压成形,冲压次数巳达三十余万次,树脂模具还在使用。 (2)落锤模

环氧树脂胶粘剂的常用配方

环氧树脂胶粘剂的常用配方 玻璃钢 常用于环氧玻璃钢的环氧树脂,有普通双酚A型如681#、6101#、634#,酚醛型环氧树脂644#,脂环族环氧6207#和HY-201聚丁二烯环氧树脂。辅助材料中固化剂常用DTA、间苯二胺、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、内次甲基四氢邻苯二甲酸酐等,促进剂为三乙醇胺。 配方一: 6109#环氧树脂 100 苯乙烯 5 三乙醇胺 6 三乙烯四胺 4 室温10天,加上130℃6h τ=13MPa δ=298.5MPa δ抗压=300MPa 配方二: 644#酚醛环氧化 100 NA酸酐 68 二甲基苄胺 1.8 丙酮 100 室温——120℃(40min)——200℃(40分) ——降温——卸模处理150℃/2h+260℃/1天 配方三: 634#环氧树脂 32 3193#聚酯 28 邻苯二甲酸酐 8 BPO 2 苯乙烯 30 100。C/2h + 180。C/8h 弯曲强度和反弹能力佳。 配方一: 618# 100 DTA 8 DBP 20 AL2O3(200目) 100 固化条件:压力(MPa)/温度℃/时间(h)0.05/20℃/24h τ=18MPa 适用金属玻璃和陶瓷粘接。 配方二: 618# 100 二乙基丙胺 8 DBP 20 AL2O3 100 0.05/20℃/48h τ >20MPa 用途同上。 配方三:HYJ-6# 618#100 DBP 15 AL2O3 25 2#SiO22-5 四乙烯五胺 12 0.05/20℃/48h AL/玻钢>20MPa 适用于金属/玻璃钢粘接。 配方四: 618# 100 间苯二胺 18 600#稀释剂10 间苯二酚 10 0.05/20℃/24h τ=17.5MPa τ200℃=5.0MPa 用于耐热接头粘接。 配方五:913# A组:601#环氧 600#稀释剂201#聚酯铝粉和石英粉 B组:BF3乙醚四氢呋喃 A3PO4 A:B=10:1 0.05/15℃/6h τ=19MPa 低温快速固化适用于寒冷地区。 配方六: 四氢呋喃聚醚环氧 5 590#固化剂KH-550 0.2 0.05/30℃/30h τ

硅树脂1

硅树脂 https://www.sodocs.net/doc/a112341637.html, 2006-5-11 硅树脂,学名聚硅氧烷树脂;英文名:Silicone resin。 硅树脂是4大有机硅材料之一,具有一般有机树脂难以达到的耐高温、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。 硅树脂是Si-O-Si为主链,硅原子上连接有机基团的交联型半无机高聚物,由多官能度的有机硅烷经水解缩聚而制成的,在加热或有催化剂存在下可进一步转变成三维结构的不溶不熔的热固性树脂。虽然与硅油、硅橡胶、硅烷偶联剂等有机硅化合物相比,硅树脂的市场份额较小,但在许多领域有着不可替代的地位,如用作H级电机线圈浸渍漆、耐高温绝缘漆、耐高温胶粘剂以及云母板、带胶枯剂等。 硅树脂具有优异的耐热性及耐候性,兼具优良的电绝缘性、耐化学药品性、僧水性及阻燃性,还可通过改性获得其他性能。因此,以硅树脂为基料做成的电绝缘漆、涂料、模塑料、层压材料、脱膜剂、防潮荆等各类产品,在电机、电器、电子、航空、建筑等工业部门获得了广泛的应用。 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。 硅树脂的固化通常是通过硅醇缩合形成硅氧链节来实现的。当缩合反应在进行时,由于硅醇浓度逐渐减少,增加了空间位阻,流动性差,致使反应速率下降。因此,要使树脂完全固化,须经过加热和加入催化剂来加速反应进行。许多物质可起硅醇缩合反应的催化作用,它们包括酸和碱,铅、钴、锡、铁和其它金属的可溶性有机盐类,有机化合物如二丁基二月桂酸锡或N,N,N',N'一四甲基胍盐等。 硅树脂最终加工制品的性能取决于所含有机基团的数量(即R与Si的比值)。一般有实用价值的硅树脂,其分子组成中R与Si的比值在1.2~1.6之间。一般规律是,R:Si的值愈小,所得到的硅树脂就愈能在较低温度下固化;R:Si 的值愈大,所得到的硅树脂要使它固化就需要在200--250℃的高温下长时间烘烤,所得的漆膜硬度差,但热弹性要比前者好得多。 此外,有机基团中甲基与苯基基团的比例对硅树脂性能也有很大的影响。有机基团中苯基含量越低,生成的漆膜越软,缩合越快,苯基含量越高,生成的漆膜越硬,越具有热塑性。苯基含量在20~60%之间,漆膜的抗弯曲性和耐热性最好。此外,引入苯基可以改进硅树脂与颜料的配伍性,也可改进硅树脂与其它硅树脂的配伍性以及硅树脂对各种基材的粘附力…… 表1.1 硅树脂的种类及优点、缺点、应用比较表

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