一种有机硅树脂的合成
有机酸催化合成MQ硅树脂的研究@@
化 工 新 型 材 料 N EW CH EM ICAL M A T ERIA L S
第 38 卷第 11 期 2010 年 11 月
有机酸催化合成 MQ 硅树脂的研究
周魏华1 徐镇田1 沈星星1 陈义旺1, 2*
( 1. 南昌大学高分子研究所 , 南昌 330031; 2. 南昌大学化学系 , 南昌 330031)
第 11 期
周魏华等 : 有机酸催化合成 M Q 硅树脂的研究
73
1 2
MQ 硅树脂的合成
在带有机械搅拌、 温度计、 回流冷凝管 和滴液 漏斗的 四口
2. 2
M/ Q 值的影响
M Q 硅树脂的性能 主要 取决 于 M 和 Q 单元 的含 量。从
瓶中加入一定 量的 T EOS 和 封端 剂 ( M M 或 M M Vi ) , 开动 搅 拌 , 从滴液漏斗滴加适量的硫酸 或对甲苯磺 酸的水溶 液 , 升温 至 70 以 上 进 行 水 解 反 应。 反 应 结 束 后 加 入 一 定 量 NH 4 H CO 3 中和至 pH= 6 ~ 7, 加入 适量 的甲 苯进 行溶 解 , 倒 入分液漏斗中 , 分 去下 层水溶 液 , 上层水 洗至 中性 , 减 压蒸 馏 除去甲苯和低沸物 , 得到 M Q 硅树脂。
不同 M / Q 值对 M Q 硅树脂产率与性能的影响 *
催化剂 H 2 SO 4 形态 透明液体 透明液体 白色固体 CH 3 C 6 H 5 SO 3 H 产率 / % 37. 2 38 39. 7 凝胶 形态 透明液体 透明液体 白色固体
外谱图。可 以 看 出 , 不 含 乙 烯 基 的 M Q 硅 树 脂 在 2900 和 1250cm - 1 处 出现 了特 征吸 收峰 , 分 别 归属 于 CH 3 和 Si CH 3 的振动吸收。引入乙烯 基后 , M Q 硅树 脂在 3030cm- 1 处出 现 了特征吸收峰 , 且随乙烯基含量 的增大 , 吸收峰的 相对强 度也 有所增加。进一步采用核磁共振谱对 M Q 硅 树脂的结构 进行 了表征 , 如图 2 所示。可以看出 , = 6ppm 附近的 3 个峰 归属 于 CH = CH 2 上的 3 个氢 , = 3 8 和 1 2ppm 为 OCH 2 CH 3 上 氢的化学位移 , 而 = 1 5~ 3 0 ppm 之 间为 Si OH 上氢的 化 学位移 , 受其位置的影响 , 该氢的化学 位移变化 较大。认 为所 合成的 M Q 硅树脂中除了 甲基 与乙 烯基外 , 还 含有 硅羟基 和 乙氧基。
聚甲基苯基有机硅树脂
聚甲基苯基有机硅树脂聚甲基苯基有机硅树脂是一种特殊的有机硅高分子聚合物，广泛应用于工业生产和科学研究领域。
本文将深入探讨聚甲基苯基有机硅树脂的性质、应用和未来发展趋势，以帮助读者全面理解这一重要的化学材料。
1. 聚甲基苯基有机硅树脂的性质聚甲基苯基有机硅树脂是由甲基苯基硅氧烷单体通过聚合反应合成的聚合物。
它具有独特的化学结构，既具有有机物分子的特性，又具有硅氧键的特性。
聚甲基苯基有机硅树脂具有高耐热性、优异的电绝缘性、化学稳定性和机械强度，使其在许多领域中具有广泛的应用潜力。
2. 聚甲基苯基有机硅树脂的应用2.1 工业生产聚甲基苯基有机硅树脂在工业生产中有着广泛的应用。
它可以用作涂料和粘合剂，用于制造高温材料和发泡材料。
由于其优异的电绝缘性，聚甲基苯基有机硅树脂还可以用于制造绝缘材料，如电子元件和高压电缆。
2.2 科学研究聚甲基苯基有机硅树脂在科学研究领域也得到了广泛应用。
它可以用作支撑材料，用于分离和纯化生物分子。
由于其特殊的化学结构，聚甲基苯基有机硅树脂还可以修饰表面性质，用于制备功能化材料，如催化剂和吸附剂。
3. 聚甲基苯基有机硅树脂的发展趋势随着科学技术的不断发展，人们对材料性能的要求也越来越高。
聚甲基苯基有机硅树脂的制备方法和性能调控技术也在不断改进和创新。
未来，聚甲基苯基有机硅树脂有望在新能源、环境保护和生物医学等领域实现更广泛的应用。
4. 个人观点和理解聚甲基苯基有机硅树脂作为一种重要的化学材料，不仅在工业生产中发挥着重要作用，也为科学研究提供了有价值的工具和支持。
我对聚甲基苯基有机硅树脂的研究和应用前景充满期待。
在未来的科学研究和工业生产中，聚甲基苯基有机硅树脂有望发挥更大的潜力，为人们创造更美好的生活和工作环境。
总结回顾：本文从聚甲基苯基有机硅树脂的性质、应用和未来发展趋势三个方面对其进行了全面评估。
我们了解到，聚甲基苯基有机硅树脂具有优异的性能和广泛的应用领域。
在工业生产中，它可以用作涂料、粘合剂和绝缘材料等。
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 ℃。
9-硅树脂合成及性能研究
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四、有机硅树脂的合成
缩合型硅树脂生产通常是将各种氯硅烷 (如甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基 三氯硅烷、二苯基二氯硅烷等)混合，共水 解（或先烷氧基化、后水解）缩聚制得硅树 脂产品。
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有机硅树脂生产工序
� 水解 一般采用混合单体与溶剂混合后加入盛放有水和溶剂的反应釜中 � 分层、洗涤 排除酸水，用水洗涤有基层至中性，因微量的酸会引起储存和加工过程的自发缩聚 � 浓缩 真空减压下，将水及部分溶剂蒸馏去除 � 缩聚 脱除低沸物，使低粘度、高羟基含量的硅树脂进行缩聚 � 调整 根据产品不同标准，调整树脂中的固体含量 � 离心过滤 去除凝胶物和机械杂质 � 包装
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按其固化方式的不同可以分为： 缩合型硅树脂（利用硅原子所连接的羟基进行缩合。 耐热性好、强度高、粘结性好，但固化时易发 泡，储存稳定性差）
加成型硅树脂（利用硅原子上连接的乙烯基和硅氢键
进行加成反应。固化时不发泡、形变小，但CAT易 中毒) 过氧化物引发型硅树脂（采用有机过氧化物为触媒， 无溶剂，固化温度低、储存期长，但过氧化物分 解残存物对树脂性能产生影响） 三种型号硅树脂中缩合型硅树脂用量最大
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甲基硅树脂
通常采用的R/Si在1.0-1.6之间，即用 (CH3)2SiCl2,CH3SiCl3共水解。或CH3SiCl3,(CH3)2SiCl2和 SiCl4共水解缩聚，生成网状结构的聚合物，即硅树脂， 适当改变R/Si的值，可以得到不同性质的含硅聚合物。 R/Si小，即三官能或四官能硅-氧单元比例高时，固化 后，交联度高，硅树脂就硬而脆；而R/Si大，即双官能硅 -氧烷单元比例高，固化后 硅树脂的柔性就好。
2
主要产品目录
硅油
甲基硅油（201） 超高真空扩散泵硅油 （275） 苯甲基硅油（250-30） 苯甲基硅油（255） 羟基硅油（208）
有机硅树脂
R= Me，Ph等； 可相同， 也可不同
RO SiCH=CH2
SiCHCH2OR
SiCHCH2OR SiCHCH2OR
SiCHCH2OR
SiCH3 RO
SiCH3
RO - ROH
SiCH2
SiCHCH2OR + ROH OR
SiCH2CH2Si
过氧化型硅树脂具 有无溶剂化、低温 固化、贮存期长等 优点，但成本高； 可用作浸渍漆、胶 粘剂、层压板等。
两种交联机制：
过氧化物
Si CH CH2 + CH3 Si
过氧化物
Si CH3 + CH3 Si
Si CH2CH2CH2 Si Si CH2CH2 Si
ORR
Si O Si O Si O Si O Si
R
O
R R
O
R
R
Si O Si O Si O Si O Si O
R
OR
R
O
O Si O
R Si O
溶剂：甲苯、醋酸丁酯、异丙醇
过氧化硅树脂的制备——过氧化物引发交 联硅树脂
特点：过氧化物引发交联硅树脂与加成型硅树脂的基础树脂相似，其化学结
构中含有乙烯基基团，在加热及过氧化物引发下，使乙烯基双键打开而合成 三维网状高聚物。其过程与高温硅橡胶相同。这种硅树脂具有良好的电气绝 缘性、防水性、耐高低温性能等。树脂的制造工艺与缩合型相似。
碳 化 物
不能和氧形成 长链状分子
碳与氧能以双 键结合形成羟 基
两个碳原子间 能以单键、双 键、三键相结
多只能得到 14个硅原子 化合物
生水解反应，这一 反应是合成有机硅 聚合物的基础
合
结论：只有以Si—O键为主链形成的有机硅聚合物才能赋予材料以耐热性和化学稳定性。
有机硅树脂的合成方法
有机硅树脂的合成方法有机硅树脂是一种重要的高分子材料，广泛应用于化工、电子、建筑等领域。
本文将介绍有机硅树脂的合成方法，包括聚合法、凝胶法和溶胶法。
聚合法是最常用的有机硅树脂合成方法之一。
它通过在有机硅单体中引入双键或环氧基团，然后通过聚合反应将单体分子连接成高分子链。
常用的有机硅单体包括环氧硅烷、丙烯酸硅烷等。
聚合反应可以使用热聚合或光聚合的方式进行。
热聚合需要在高温下进行，通常需要添加引发剂来促进反应的进行；光聚合则需要使用紫外线作为引发剂，通过照射来启动反应。
聚合法合成的有机硅树脂具有分子量分布窄、结构可控等优点。
凝胶法是另一种常用的有机硅树脂合成方法。
它是通过水解和缩聚反应在溶胶体系中形成凝胶，然后通过热处理或化学处理使凝胶形成固态的有机硅树脂。
常用的有机硅单体包括硅烷、硅醇等。
凝胶法合成的有机硅树脂具有高孔隙度、大比表面积等特点，可以用于吸附、分离等领域。
溶胶法是一种相对较新的有机硅树脂合成方法。
它是通过将有机硅单体溶解在有机溶剂中，然后通过溶剂蒸发或添加交联剂使溶液中的有机硅单体形成固态的有机硅树脂。
溶胶法合成的有机硅树脂具有分子分散度好、结构均匀等特点，可以用于涂料、粘接剂等领域。
除了以上介绍的合成方法，还有其他一些特殊的有机硅树脂合成方法。
例如，通过热聚合法合成的有机硅树脂可以通过水解反应引入含有活泼氢原子的官能团，然后通过氢化反应将官能团还原为硅烷基，从而得到含有硅烷基的有机硅树脂。
这种方法可以在有机硅树脂中引入更多的有机官能团，扩展其应用领域。
有机硅树脂的合成方法多种多样，可以根据实际需要选择合适的方法。
聚合法、凝胶法和溶胶法是最常用的方法，它们分别适用于不同的应用领域。
随着科学技术的发展，有机硅树脂的合成方法将会不断创新和完善，为实际应用提供更多的选择和可能性。
有机硅树脂
1 有机硅树脂有机硅树脂(或称硅树脂)是有机硅高分子的重要组成部分,是以Si一O一Si 为主链,硅原子上联有有机基团、具有高度交联的半无机高聚物,它是由多官能团的有机硅烷经水解制成硅树脂预聚物,预聚物在加热或催化剂催化下进一步交联成具有三维网状结构的不溶、不熔的固体硅树脂。
它可以是一种单体的均聚物,或是多种单体的共聚物。
硅树脂具有有机硅树脂和无机材料的特点,兼有优良的耐热性,电绝缘性,憎水性,耐候性及抗化学试剂等性能,在众多行业都具有广泛用途,特别是在航空航天,建筑,国防等领域及部门。
2 有机硅树脂分类硅树脂有多种分类方法。
若按主链构成划分,可分为纯硅树脂及改性硅树脂两种,前者为典型的聚硅氧烷结构,根据硅原子上所连接的有机取代基种类又可细分为甲基硅树脂,苯基硅树脂及甲基苯基硅树脂等;改性硅树脂是杂化了有机树脂的热固性的聚硅氧烷,或者是使用其他硅氧烷及碳官能硅烷改性的聚硅氧烷。
若按固化反应机理分,硅树脂可分为三类。
缩合型、铂催化加成型、过氧化物固化型。
其中,缩合型硅树脂使用量最大,后两种或因成本过高,或因使用不便发展缓慢。
若按固化条件划分,可分为加热固化型,常温干燥型,常温固化型和紫外线固化型。
若按产品形态划分,可分为溶剂型,无溶剂型,水基型和乳液型。
3有机硅树脂的特点3.1热稳定性硅树脂是一种热固性树脂,它最突出的性能之一是优异的热氧化稳定性。
这主要是由于硅树脂是以Si-O-Si为骨架,因此分解温度高,通常在250℃以下都稳定。
有机硅树脂的耐热性还与硅原子联接的有机基团的种类有关。
与其它有机树脂相比,250℃下加热24小时后,聚苯乙烯失重为55.5%,还氧树脂为227,而有机硅树脂失重仅为2%一8%;350℃下加热24小时,一般有机树脂失重为70-90%,而硅树脂失重低于20%。
3.2电绝缘性硅树脂具有优异的电绝缘性能。
它在宽广的温度和频率范围内均能保持良好的电绝缘性能,由于耐热性好,因此硅树脂在高温下的电气特性降低很少,高频特性随频率变化也极小。
耐高温有机硅树脂的合成_贾梦秋
2. 5 有机硅树脂耐热性能分析
图 3 为甲基苯基有机硅树脂的 热失重 曲线。由图 3 可以 看出, 所 合 成 的 有 机 硅 树 脂 在 400 e 时 的 失 重 为 21 17% , 500e 时的失重为 71 12% , 说明该树脂有优良的耐热性能。
三口瓶中加入去离子水和乙醇, 并水浴 加热以保 持恒温; 在快 速搅拌下, 将 混合单体 滴加 到三 口烧瓶 中, 滴加 完毕 后, 继续 反应一定 时 间; 在 65 e 下 减 压 蒸 出 乙 醇, 再 升 温 到 140 ~ 160e 减压缩合, 得到易溶于二甲苯的固体状树脂即为产物。
1. 3 硅树脂的结构表征及性能测试
结合产物的表观性能和固化性能实验中选择的聚物聚合度的变树脂聚合度太高生成高度胶联的高聚物将大大增加产生凝胶的可能性无法进行进一步的高温缩聚
第 35 卷第 7 期 2007 年 7 月
化工新型材料 NEW CH EM ICAL MATERIALS
有机硅树脂分别加入质量分数 为 3% 、5% 、7% 的 KH2CL 固化剂, 所得 涂层硬度与时间的关系如图 4 所示。
Abstr act The silicone resin was synthesized with t he hydr olysis2polycondensation method f rom alkoxysilanes, and
the influence of the synthesizing process on the propert y of the silicone r esin was also investigated. The results indicated that silicone r esin can been synthesized well when the hydr olysis temper ature was 65 e and the hydr olysis time was 4~ 5h using a cer tain synthesizing r ecipe; the IR analysis showed that t he synthesized silicone resin was ended by hydroxyl group, after adding Si2 N oligomer , it could been cured at room temper ature; GPC analysis revealed that the average molecular weight of the r esin was around 6500 g # mol- 1 ; TG analysis showed that t he resin had excellent thermal stability, and its mass loss was only 71 12% at 500e ; The mechanical and EIS analysis proved that the mechanical pr operty and imper mea2 bility wer e both excellent at 300 e , which pr edicted a good application in heat2resistant coatings.