有机硅的低温固化.ppt

有机硅的低温固化 有机硅概述有机硅固化方式3 有机硅的中低温固化 概述 有机硅聚合物是以硅氧键为主链 通过硅与有机基团组成侧链的半无机半有机高分子化合物 结构的特殊性赋予了其许多优异的性能 如耐高低温 耐候 耐老化 耐腐蚀 低表面张力以及生理惰性等 从而使其在航空航天 电子电气 化工 交通运输 医疗卫生 人们日常生活等方面均已得到了广泛的应用 通常有机硅化合物中 硅原子为四面体 轨道杂化的主要形式为SP3 硅化合物的主要形式有 l 硅烷类 通式为SinH2n 2 硅上氢原子被有机基取代后 可得各种有机硅烷 如 CH3 4Si等 2 硅氧烷和硅醇类 硅氧烷类是含有si o si链节的化合物 硅醇类是硅原子上带有羟基的化合物 3 硅氮烷类和硅氨类 硅氮烷是指含有Si N Si单元 而硅氨类是指氨基在分子链末端或作为侧基 其它还有硅硫烷类 含硅碳骨架类化合物 杂硅氧烷等形式 硅树脂的一般结构为 有机硅固化 硅树脂的固化交联主要有三种方式 硅轻基之间的脱水缩合反应是树脂固化的主要方式 利用硅原子上连接的乙烯基和硅氢进行的加成反应 通常在铂类催化剂作用下进行 利用硅原子上的乙烯基 以有机过氧化物为引发剂通过自由基反应而交联 这类似高温硫化硅橡胶的硫化方式 a 硅树脂通过硅经基自聚 硅树脂通过硅经基自聚 当Si OH自缩合后 树脂分子量进一步增加 体系粘度增加 空间位阻增大 因此在常温或低温下 Si OH自缩合很难进行 通常情况下是在加热条件下 当反应温度很高时 如在150 250 下 树脂才能固化完全 添加催化剂后 可降低固化反应温度 加速反应速度 使反应在较低温度甚至是室温下进行 缩合反应的催化剂很多 有金属羧酸盐 胺类化合物和钛酸醋等 有机锡羧酸盐是最常用的催化剂 如二丁基二月硅酸锡 辛酸亚锡 二丁基二醋酸锡 二乙基二辛酸锡等 俄罗斯BT3一80涂料中树脂固化采用的230 15催化剂是二乙基二辛酸锡 结构式为 b 硅树脂通过Si OH和含有硅烷氧基的硅中间体或硅树脂进行共缩聚 Si OR和Si OH自己不会发生反应 要在催化剂作用下才能进行 最常用的催化剂为有机锡的羧酸盐 固化反应第一步锡原子上酯基水解 须在空气中进行 第二步锡上的OH与Si OR反应把Si连到锡上 在中间体 l 中 Sn和1处的 能生成电子一受电子配位键 使得此处的si亲电性更强 容易和树脂Si OH端基作用 把Si O链连接到中间体上 c 硅轻基和Si H脱氢缩聚 反应式可表示如下 纯有机硅树脂一般要加热到150 250 才能完全固化 由于固化温度高限制其使用范围 为了降低固化温度 提高固化反应速度 一方面采用R Si小及Ph Me低的树脂 但这样会不可避免地牺牲树脂的耐热性 高温热弹性以及与其它树脂和填料的相容性 另一方面就是采用固化剂 低温固化 谢择民合成了一种硅氮低聚物KH CL 其结构示意图为 它在常温下可以和硅氧烷上的Si一OH发生脱氨交联 并且可以不用有机锡盐催化 它对硅轻基为过量使用 过量的KH CL能消除体系中残存的Si OH和水 提高硅树脂的热稳定性 其反应示意如下 KH CL用量为3 7 可以实现含轻基聚硅氧烷的室温固化