高性能含甲基苯基硅氧链节有机硅材料的研究及应用

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有机硅材料特殊的化学结构赋予其一系列优异性能,已广泛应用于航天、航空、船舶、汽车、电子电器、轻工纺织、石油化工、建筑建材、能源开发、医疗保健等各个领域。随着有机硅材料在国防和高技术领域应用的不断拓展,对有机硅高分子材料的耐高低温性、电绝缘等级、耐辐照性、与有机化合物的相容性等性能提出更高的要求。目前,以二甲基硅氧链节为主的传统有机硅高分子材料已不能完全满足需要,将甲基苯基硅氧烷链节il入有机硅高分子材料,制备和生产含甲基苯基硅氧链节的有机硅材料是当前解决问题的最主要方法之一。国产的甲基苯基硅氧烷并不是以MePhSiCl2为主要原料,而是由Me2SiCl2及Ph2SiCl2等出发制成含有Me2SiO链节及Ph2SiO链节的聚硅氧烷产品。由于苯基的空间位阻效应远大于甲基,特别是一个硅原子上带有两个苯基时作用更大,故Ph2SiCl2的水解缩合反应活性或(Ph2SiO)4的开环聚合速度均大大低于Me2SiCl2及(Me2SiO)4。据此,由Me2SiCl2及Ph2SiCl2共水解缩合或由(Me2SiO)4与(Ph2SiO)4等开环共聚制取聚硅氧烷时,很难得到高摩尔质量、结构均匀及性能良好的产品。为此,常需通过繁杂的工序将其事先制成混合环体,即在加热及碱催化下先使(Me2SiO)4与(Ph2SiO)4催化重排制成(Me2SiO)n(Ph2SiO)m(n+m=4),进而再制成硅油及硅橡胶等。如果改由MephSiCl2与Me2SiCl2出发制备聚甲基苯基硅氧烷,由于MePhSiCl2的分子构型与Me2SiCl2比较接近,因而,它的水解缩合反应活性介于Me2SiCl2与Ph2SiCl2之间,或者说(MePhSiO)4的开环聚合反应活性介于(Me2SiO)4与(Ph2SiO)4之间,从而可以顺利地制得(Me2SiO)n(MePhSiO)m(n+m=4),甚至可直接由(Me2SiO)4、(MePhSiO)4等出发,一步制得性能良好且结构均匀的聚甲基苯基硅氧烷产品。因此,MePhSiCl2的应用领域及效果优于Ph2SiCl2。但是,过去国内不能生产MephSiCl2,因而,实现MePhSiCl2的生产是国人多年来的梦想。近几年.杭州师范大学有机硅化学及材料技术教育部重点实验室开展了热缩舍法合成MePhSiCl2的试验,并与浙江华成有机硅材料有限公司合作,建成了MePhSiCl2的生产装置。同时,在实验室成功开发具有良好性能的含有MePhSiO链节的聚硅氧烷产品。本文主要介绍甲基苯基二氯硅烷及其聚合物的技术概况。
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