有机硅树脂报告

的条件下有机硅醇的反应活性为：
RSi(OH)3>R2Si(OH)2>R3SiOH
对于硅羟基数相同的情况，R越大越稳定。
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Si-OR键
Si-OR键的热稳定性较高，但随烷基增大及支化度提高
下降。当苯基取代烷基后，可提高其耐热性。 Si-OR 键在碱金属或氢氧化物存在下，其热稳定性明显下降。 Si-OR还可被质子酸、羧酸、酸酐、卤化物、金属及其 氢化物、水及醇等断裂，并生成硅氧烷或相应的含硅 化合物。 Si-OR的水解反应活性随R的空间位阻增大而 降低，并随硅原子上OR的增加而提高。
硅原子容易极化并带有正电性，使其可能与其它元素结合；
Si-O键本身强极性导致其对极性试剂不稳定。
* 硅原子上的取代基将影响硅氧键的反应活性
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Si-Cl键
含Si-Cl键是合成有机硅树脂最重要的单体，极易受亲核试剂的进攻。 与活泼氢的化合物反应
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固化成空间网状结构
O R R Si O Si O R x y O R Si O Si O R x R y R Si O R z R Si O R z R Si OH OH R Si OH OH
O
O
O
O R Si O Si O R x y O R Si O Si O R x O y
有机硅树脂
江苏省建筑科学研究院
江苏博特新材料有限公司
高性能土木工程材料国家重点实验室 State Key Laboratory of High Performance Civil Engineering Materials
目

硅树脂的特性
录
有机硅树脂化学
硅树脂中有机基团对性能影响 硅树脂固化交联反应及优缺点 硅树脂的制备 改性硅树脂制备 硅树脂应用
粘结性 相溶性
对金属和塑料等基材的粘 接性差。 同其他有机树脂的相溶性 有限。
通常比硅树脂优良。
以环氧树脂为代表，对基材的粘 接性好。 与不同种类的树脂也大都能相溶， 可以混合使用。
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硅树脂中的有机基团对性能影响
R/Si比例对硅树脂性能的影响
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硅树脂制备化学
Si-O-Si键
形成硅树脂最基本、最主要的键型，其键能高达 1014.2kJ/mol； 在强酸和强碱促使Si-O-Si键断裂。
Si O Si
+ H2O
H+/OH-
Si OH + HO Si
Si-O-Si键高反应活性？？？？ 硅原子体积较大，Si-O键长较长，很容易受各种试剂进攻；
Si I RSiCl3 Si Br R2SiCl 2 Si Cl R3SiCl (C6H5)2SiCl 2
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Si F
(CH3)2SiCl2
(CH3CH2)2SiCl 2
Si-OH键 可同时含有多个硅-醇键。
Si-OH键能小，键长较长，容易脱水形成硅氧烷，在R相同
Si Cl + HY Si Y + HCl
与酸酐反应
Si Cl + (RCO)2O Si OCOR + RCOCl
与某些元素(M表示)的氧化物及氢氧化物反应
Si Cl + M 2On Si Cl + M(OH)n Si O Si
+ MCln
Si OH + MCl n
Si-Cl键的反应活性与有机氯硅烷的结构有关，并随有机取代基数量 的增加和取代基体积的增大而减慢。次序为：
4
0
Q
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固化交联反应种类
缩合型硅树脂
SiOH +XSi cat Si O Si
cat
+ HX
加成型硅树脂
Si H + CH2=CH Si Si CH2CH2 Si
过氧化物引发型硅树脂
Si CH=CH2 Si CH CH
紫外光(UV)交联硅树脂 聚合交联型、加成交联型、开环交联型和复合型
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有机硅化学结构单元及命名
结 构
R ｜ R－Si－O ｜ R R ｜ O－Si－O ｜ R R ｜ O－Si－O ｜ O O ｜ O－Si－O ｜ O
表示式
官 能 度
R/Si
标 记
R3SiO1/2
1
3
M
R2SiO
2
2
D
RSiO3/2
3
1
T
SiO2
电气特 电气特性降低很少，高频性随频率 电气特性大大降低。在常温 变化极小。 和常态下，与有机硅相同的 性
特性。 浸水后电气特性大大降低。 耐水性 分子中甲基的排列使其具有憎水性，
其涂膜的吸水性小。即使吸收了水 吸收的水分难以除掉。 分也会迅速放出而恢复到原来的状 态。
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硅树脂制品的性能取决于所含有机基团的数量 ( 即 R 与 Si 的比值)。一般规律是，R/Si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
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硅树脂固化或交联产物
预聚物
O R R R R Si O Si O Si O Si OH R x R' y R z OH R R R' R Si O Si O Si O Si OH R x R' y R z OH
O
R为甲基、苯基等烃基，相同或不同； R′为OH、OR或氢等官能团，相同或不同。
R Si O R z R Si O R z
R Si OH OH R Si OH OH
R为甲基、苯基等， R可以相同或也可以 不同。
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硅树脂与有机树脂性能比较
有机硅树脂 有机树脂
高温下易氧化分解。 耐热性 温度高。通常在 250℃以下都稳定。
有机硅树脂 耐候性
难以产生由紫外线引起的 游离基反应，不易产生氧 化反应，耐候性极佳。
有机树脂
除丙烯酸类树脂外，耐候性好的 树脂不多。
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机械强度 分子间引力小，有效交联 分子间引力大，易定向。有效交
密度低，的机械强度较弱。 联密度大，机械强度高。但在 200℃以上时，强度急剧下降。
耐溶剂性 耐各种有机溶剂性差。