耐高溫甲基、苯基硅樹脂的制備研究.pdf

1、本論文以甲基苯基二氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、苯基三氯硅烷為原料，采用逆水解縮合法制備甲基苯基、苯基、甲基硅樹脂。研究了單體配比、水解時(shí)間、縮合時(shí)間、縮合溫度、催化劑用量等對(duì)制備的耐高溫硅樹脂性能的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)以甲基苯基二氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷為原料，采用逆水解縮合法合成了一種甲基苯基硅樹脂，研究了反應(yīng)時(shí)間與催化劑用量對(duì)有機(jī)硅樹脂性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:水解反應(yīng)24

2、 h，縮合反應(yīng)12h時(shí)，催化劑用量為0.005％，合成硅樹脂的重均分子量Mw為15077，數(shù)均分子量Mn為3376.6，分布寬度D值為4.4651。以合成的樹脂為基料，添加各種顏填料、助劑和溶劑制備出耐高溫有機(jī)硅涂料，并對(duì)涂膜性能進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，合成的硅樹脂為基料制備的有機(jī)硅涂料能耐800℃高溫，抗沖擊強(qiáng)度大于50cm，涂膜鉛筆硬度大于3H級(jí)。
　　(2)以二苯基二氯硅烷、苯基三氯硅烷為原料，采用逆水解縮合法制備苯基硅樹脂。研

3、究了Ph/Si值、縮合反應(yīng)時(shí)間、縮合反應(yīng)溫度、催化劑用量對(duì)苯基硅樹脂結(jié)構(gòu)和性能的影響。通過凝膠滲透色譜、紅外光譜、熱重分析、透射光譜對(duì)苯基硅樹脂進(jìn)行了表征。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)Ph/Si值為1.2，縮合反應(yīng)時(shí)間為6h，縮合反應(yīng)溫度為110℃，催化劑用量為0.1％時(shí)合成的硅樹脂性能優(yōu)異。GPC分析結(jié)果表明苯基硅樹脂具有單一的、較窄的分子量分布，數(shù)均分子量和重均分子量分別為1950和3120。熱重分析表明，初始降解溫度在N2下是176℃、在空氣

4、下是172℃，質(zhì)量損失最大時(shí)的降解溫度在N2下是515℃、在空氣下是676℃。熱重分析和紅外測(cè)試結(jié)果顯示出苯基硅樹脂具有優(yōu)越的熱穩(wěn)定性。透射光譜表明制備苯基硅樹脂具有高透明度，當(dāng)波數(shù)增加到400nm時(shí)硅樹脂的透明度達(dá)到了95.7％，波數(shù)從500nm開始透明度達(dá)到100％。
　　(3)以二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷為原料，采用逆水解法進(jìn)行氯硅烷水解縮合反應(yīng)，制備甲基硅樹脂。研究了加料方式、n(CH3)/n(Si)值、水解縮合溫度、冰

5、水浴下水解時(shí)間、水解縮合時(shí)間對(duì)甲基硅樹脂性能的影響。通過紅外光譜測(cè)試、凝膠滲透色譜分析、熱失重分析對(duì)甲基硅樹脂進(jìn)行表征。結(jié)果表明，采用“逆水解法”適合甲基硅樹脂的制備。當(dāng)n(CH3)/n(Si)為1.5，冰水浴水解時(shí)間為10h，水解縮合反應(yīng)時(shí)間為4h，水解縮合反應(yīng)溫度為40℃時(shí)合成的甲基硅樹脂性能優(yōu)異。GPC分析結(jié)果表明甲基硅樹脂具有單一的、較窄的分子量分布，數(shù)均分子量為4888.5，重均分子量為10134，分子量分布寬度為2.0730