Xu hướng phát triển của Organosilicon

Hiện nay, hướng phát triển của công nghệ vật liệu organosilicon trên thế giới là hiệu suất cao, đa chức năng và hợp chất. Đó là một hướng quan trọng của sự phát triển công nghệ organosilicon để nhận ra sự kết hợp của vật liệu polymer hữu cơ và organosilicon bằng cách phối hợp với tiến bộ của công nghệ, thêm phụ gia mới và thay đổi phương pháp liên kết ngang, đồng trùng hợp, pha trộn và các công nghệ biến đổi khác. Các nhà khoa học và công nghệ đã thiết kế các sản phẩm organosilicon khác nhau với các cấu trúc phân tử khác nhau theo các cách sau để đáp ứng nhu cầu của các dịp khác nhau, đặc biệt là nhu cầu phát triển công nghệ cao.

Trong những năm gần đây, mặc dù ngày càng có nhiều sản phẩm organosilicon, nhưng tóm lại, các công nghệ mới được sử dụng trong ứng dụng và phát triển vật liệu organosilicon mới chủ yếu bao gồm ba khía cạnh:

1. Phương pháp liên kết ngang

Việc chuẩn bị truyền thống của nhựa silicon và cao su silicon RTV là phản ứng ngưng tụ của nhóm silanol và nhóm kiềm, trong khi sự phát triển của phản ứng cộng của nhóm vinyl và hydro mang lại tiến bộ kỹ thuật lớn. Phản ứng bổ sung có thể kiểm soát tốc độ đóng rắn và không có sản phẩm phụ, do đó tính chất điện và khả năng chịu nhiệt của sản phẩm được cải thiện. Trong phản ứng ngưng tụ, các tác nhân liên kết ngang khác nhau cho cao su silicon RTV một thành phần cũng được phát triển. Dựa trên loại axit axetic ban đầu, loại ketoxime và chất liên kết ngang loại rượu, loại axit amin và chất liên kết ngang loại amide với mô đun thấp và độ giãn dài của cao su silicon đã được phát triển. Hơn nữa, liên kết ngang acetone với độc tính thấp, lưu hóa nhanh và không bị phân hủy ở nhiệt độ cao đã được phát triển.

Trong những năm gần đây, cao su silicon lỏng được phát triển bởi quá trình hydrosilylation và liên kết ngang đã thu hút sự chú ý đặc biệt. Có một thành phần và hai thành phần trong hợp chất cao su, và thường được sử dụng là hai thành phần. Độ bền kéo của cao su silicon lỏng có thể đạt 8-9mpa, và hiệu quả sản xuất của nó cao. Mỗi máy có thể sản xuất 106 bộ phận trong một năm và chi phí sản xuất của các bộ phận nhỏ có thể giảm 1/4.

2 biến đổi hóa học của polymer

(1) tăng cường độ dẻo dai của nhựa kỹ thuật (như nylon, polycarbonate, v.v.) bằng cách giới thiệu một lượng nhỏ PDMS, cải thiện độ bền va đập và cũng cải thiện độ chính xác của gia công.

(2) chất đàn hồi nhiệt dẻo (TPE) có thể được tạo ra bằng cách đưa một phần nhỏ (<20%) cao="" su="" gia="" cố="" vào="" cao="" su="" silicon="" thay="" vì="" chất="" độn="" vô="" cơ="" như="" silicon=""> Nó có thể được xử lý và đúc bằng phương pháp nhựa, và sức mạnh của nó cũng có thể được cải thiện rất nhiều.

(3) để cải thiện tính chất bề mặt, việc đưa PDM vào một số polyme (như nhựa epoxy, cao su tự nhiên, polyimide, v.v.) có thể cải thiện tính chất bề mặt ngay cả khi lượng chỉ là 1% ～ 3%. Chẳng hạn như từ ưa nước đến kỵ nước, rất dễ bị bong ra trong quá trình xử lý, nó cũng có thể cải thiện hiệu suất bôi trơn, giảm hệ số ma sát và không dễ bị oxy hóa và phá hủy trong quá trình ma sát.

(4) độ thẩm thấu của PDMS cao hơn 1-2 bậc so với các polyme khác, nhưng độ bền của nó kém, vì vậy nó không thể được sử dụng như một màng và sự kết hợp với các polyme khác giải quyết vấn đề hỗ trợ, và hệ số lựa chọn của nó cũng có thể được cải thiện.

(5) việc chuẩn bị bộ xương tinh thể lỏng trên polyhydromethylsiloxane, thông qua phản ứng hydrosilylation, được kết nối với các nhóm mesomoric khác nhau để chuẩn bị tinh thể lỏng polymer, làm cho nhiệt độ chuyển pha rộng hơn, trạng thái tinh thể ổn định hơn và hiệu ứng hóa học của một số tinh thể lỏng là rõ ràng.

(6) để giảm nhiệt độ xử lý, một số polyme, chẳng hạn như polyimide và polyaryl ester, có điểm nóng chảy cao và có sự phân hủy nhiệt trong quá trình xử lý. Nhiệt độ xử lý có thể được giảm bằng cách giới thiệu PDMS.

(7) do có nhiều ứng dụng của organosilicon trong vật liệu y tế, thảo luận đặc biệt sẽ được thực hiện riêng.

3. Công nghệ phối hợp và phụ gia mới

Phát triển công nghệ phù hợp, công nghệ chế biến và thêm phụ gia mới. Với sự phát triển của công nghệ và bổ sung các chất phụ gia mới, ngày càng có nhiều ví dụ để đưa ra chức năng. Ví dụ, cao su silicon dẫn điện được phát triển bằng cách thêm carbon đen. Hiện nay, các công nghệ xử lý tiên tiến như đúc chân không và UHF đã được phát triển và ứng dụng. Hiện nay, các loại phụ gia khác nhau được thêm vào để cải thiện tính ổn định nhiệt của cao su silicon trong và ngoài nước.

Để loại bỏ sự xuống cấp của chuỗi chính gây ra bởi đầu hydroxyl và nước và cải thiện tính ổn định nhiệt của cao su silicon trong hệ thống kín, vòng nitơ hoặc polymer được thêm vào Viện hóa học Bắc Kinh, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc. Ở nhiệt độ cao (trên 250oC), việc bổ sung các hợp chất polymer đặc biệt có thể tạo ra các ion và ngăn chặn quá trình oxy hóa và tái oxy hóa gốc tự do nhiều lần. Cuối cùng, sản phẩm ổn định nhiệt được hình thành, có thể ngăn chặn hiệu quả sự xuống cấp nhiệt của chuỗi bên cao su silicon và tăng thời gian chịu nhiệt của cao su silicon lên gấp 2 - 5 lần (ở 250-350oC).

Nó đã được Viện Vật liệu Hàng không Bắc Kinh áp dụng và thêm vào cao su silicon dimethylrtv. Trong một hệ thống bảo dưỡng cụ thể, nó không bị mất tính đàn hồi sau khi thử nghiệm không khí nóng dài hạn 300oC và 600H, và đã được đưa vào ứng dụng thực tế. Ngoài ra, chúng tôi thêm một lượng rất nhỏ chất chống vàng silicone vào cao su silicon lưu hóa ở nhiệt độ cao và một loại polymer silicon đặc biệt không quá 1% cho nhựa epoxy để đạt được mục đích chống vàng và thay đổi tính chất bề mặt của nhựa epoxy ( không dính vào các vật liệu khác và trơn tru, v.v.), tháo gỡ nội bộ, v.v.

Nhìn chung, xu hướng phát triển của công nghệ vật liệu organosilicon chủ yếu được phản ánh trong việc hiện thực hóa các hợp chất organosilicon và chức năng polymer organosilicon, bao gồm các phương tiện kỹ thuật vi mô sau:

(1) thay đổi cấu trúc phân tử của siloxane, chẳng hạn như kích thước, hình dạng (tuyến tính, phân nhánh), mật độ liên kết ngang, v.v.

(2) Thay đổi các nhóm hữu cơ liên kết với nguyên tử silicon, chẳng hạn như alkyl (methyl, ethyl polycarbonate), phenyl, vinyl, hydro, polyether, v.v.

(3) chọn các phương pháp bảo dưỡng khác nhau. Ví dụ, bảo dưỡng peroxide, khử nước, khử nước, bổ sung, khử cồn, ketoxime, bảo dưỡng tia cực tím, lưu hóa tia điện tử, v.v.

(4) biến đổi bằng nhựa hữu cơ (đồng trùng hợp, trộn). Ví dụ: epoxy, alkyd, polyether, acrylic, v.v.

(5) chọn chất độn khác nhau. Ví dụ, xà phòng kim loại, silicon dioxide, muội than, oxit titan, v.v.

(6) Chọn công nghệ xử lý thứ cấp khác nhau. Ví dụ, nhũ tương, chất béo dung dịch, keo dán, băng dính và như vậy.

(7) sử dụng các công nghệ đồng trùng hợp khác nhau, chẳng hạn như trùng hợp khối, trùng hợp khối, trùng hợp nhũ tương, v.v.