有机硅高分子讲稿3硅油课件

《有机硅高分子讲稿3硅油课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有机硅高分子讲稿3硅油课件（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第 3 章 硅油,硅油分为线型硅油和改性硅油两大类： （1）线型硅油 非官能性硅油 如二甲基硅油、二乙基硅油、甲基苯基硅油等 硅官能性硅油 如甲基含氢硅油、乙基含氢硅油、羟基硅油、烷氧基硅油、 酰氧基硅油、乙烯基硅油、含苯乙炔基硅油、氯封端硅油、氨基封端硅油等 （2）改性硅油 碳官能性硅油 如含氯甲基硅油、含氯苯基硅油、含氰烃基硅油、含羟烃基硅油、 含氨烃基硅油、含氟烃基硅油、含环氧烃基硅油、含巯烃基硅油、含羧烃基硅油、 含季铵盐烃基硅油等 共聚硅油 如聚醚改性硅油、高级醇改性硅油、长链脂肪酸改性硅油、长链烷基 硅油等 主链改性硅油 如硅氮烷硅油、硅亚烃基硅油、硅亚芳基硅油等,3.1.1.1

2、由Me2SiCl2水解物和MM酸催化平衡反应制取,3.1 线型硅油的制法,3.1.1 二甲基硅油,MDnM,MM: Me3SiOSiMe3,3.1.1.2 由D4碱催化平衡化制取,在碱催化下，某些硅氧烷（或环硅氧烷）的Si-O键断裂活性为： D3 D4 MD2M MDM MM 止链剂MD2M，即十甲基四硅氧烷，沸点为189199；nD20 为1.38961.3903 甲基硅油的平均聚合度可通过式（3-1）计算：,常用的碱性催化剂是：KOH、暂时性催化剂Me4NOH或Bu4POH 用Me4NOH（四甲基氢氧化铵硅醇盐）作催化剂，用量0.01%，反应温度8595 如果使用Bu4POH（硅醇盐）作催

3、化剂，用量0.02%，反应温度110,MD2M: Me3SiO(Me2SiO)2SiMe3,D3 MM MDM MD2M D4,75%的H2SO4使D4开环聚合的速度比96%的H2SO4慢200倍,3.1.1.3 由D4酸催化平衡化制取 常用的酸性催化剂有浓H2SO4、三氟甲基磺酸及固体酸性催化剂。 固体酸性催化剂 如：酸性白土、强酸性阳离子交换树脂等。,3.1.2 甲基苯基硅油,（） （）,3.1.2.1 甲基苯基硅油(I)的制法,3.1.2.2 甲基苯基硅油()的制法,3.1.3 甲基含氢硅油,() （）,甲基二氯硅烷直接水解时容易导致胶凝化，因此需将其溶在溶剂中进行水解，以避免 胶凝化产

4、生。溶剂有乙醚、乙烷、甲苯、苯等。也可以将甲基二氯硅烷先醇解，后者再进 行水解，这样也能避免胶凝化产生，并且还可减少水解时的溶剂用量。,MHMH: HMe2SiOSiMe2H,3.1.3.1 部分含氢型甲基含氢硅油（）的制法,3.1.3.2 全含氢型甲基含氢硅油（）的制法,合成过程简述如下：,3.1.4 二乙基硅油,3.1.4.1 以正硅酸乙酯为原料,3.1.4.2 以乙基氯硅烷为原料,3.1.5 乙基含氢硅油,（） （）,3.1.6 甲基烷氧基硅油,原料：EtSiHCl2、Et3SiCl、Et2SiCl2,3.1.7 高真空扩散泵用硅油,（） （）,这些低黏度甲基苯基硅油具有沸点高、蒸汽压低

5、、抗氧化、抗辐照、不水解等优点，极限真空度可达10810-11kPa，使用-35的冷阱时可达6.6710-12kPa 3.1.7.1 MePh2SiOH与Me2SiCl2缩聚制取甲基苯基硅油（）,沸点288296 nD25 1.5401.545,沸点188/0.67kPa, 凝固点-35 黏度(25)371 mm2/s，闪点210 nD251.5561,3.1.7.2 MePh2SiOH与MePhSi(OCOCH3)2缩聚制取甲基苯基硅油（）,沸点0.67kPa/225,凝固点-15 黏度(25)165mm2/s，闪点243 nD251.5785,3.1.7.3 催化平衡化反应制取甲基苯基硅油

6、（）,熔点5152,沸点0.0990.1MPa/418 nD251.5866,3.1.8 甲基苯乙炔基硅油,3.2 改性硅油的制法 3.2.1聚醚改性硅油 聚醚改性硅油是指线型硅油（主要是二甲基硅油）的侧链或主链连有聚醚链段的一类油状聚 合物。分为水解型和非水解型两种: Si-O-C水解型；Si-C非水解型 3.2.1.1 原料及制备 （1）官能性硅油,（2）聚醚,水解型聚醚改性硅油： R为H、CH3、Et、C2H7、C4H9等 非水解型聚醚改性硅油：R为CH2=CH-、CH2=CHCH2- 等,3.2.1.2 聚醚改性硅油的制备 （1）水解型聚醚改性硅油的制备 烷氧基硅油与单烷氧基聚醚反应,

7、 含氢硅油与单烷氧基聚醚反应,（2）非水解型聚醚改性硅油的制备 含氢硅油与不饱和聚醚硅氢加成, 含羧酸基硅油与单烷氧基聚醚发生酯化反应, 含环氧基硅油与单烷氧基聚醚反应,3.2.2 氨烃基改性硅油 氨烃基改性硅油可以看做是甲基硅油中的甲基部分被氨烃基所取代的硅油 如CH2CH2CH2NH2、CH2CH2CH2NHCH2CH2NH2、CH2CH2CH2O- C6H4NH2、CH2CH2CH2NHC6H11,3.2.2.1端基含氨丙基的改性硅油 （1）碱催化平衡法,（2）硅氢加成法,（2）从甲基氨丙基二甲氧基硅烷水解物出发,（3）从氰乙基硅油出发,3.2.2.2 侧基含氨丙基的改性硅油,（1）从甲

8、基氨丙基二甲氧基硅烷出发,3.2.3 季铵盐基改性硅油,3.2.3.1 从氨基改性硅油出发,3.2.3.2 从环氧基改性硅油出发,3.2.3.3 从羧酸基改性硅油出发,3.2.3.4 从单体出发,3.2.4 羟烃基改性硅油,羟烃基可有：C3H6OCH2CH2OH， -(CH2)nOH（n=16），-C3H6OCH2CH(Me)OH， -C3H6OCH2CH(OH)CH2OH， -C3H6OCH(CH2OH)2， -CH2CH(Me)C6H4OH, -CH2CH2C6H4OH， -C6H4OH等 3.2.4.1 硅氢加成法,3.2.4.2 官能团转化法,3.2.4.3 有机金属化合物法,3.2.

9、4.4 催化平衡法,3.2.5 氯烃基改性硅油,3.2.5.1水解聚合法,3.2.5.2 硅氢加成法,3.2.5.3 开环聚合法,3.2.5.4有机金属化合物法,3.2.6 甲基长链烷基硅油,3.2.7 氰烷基改性硅油,3.2.8 氟烃基改性硅油,3.2.9 环氧烃基改性硅油,和,3.2.9.1 硅氢加成法,3.2.9.2 开环聚合法,3.2.10 羧烃基改性硅油,羧烃基主要有：C2H4COOH、CH2CHMeCOOH、C10H20COOH等 3.2.10.1 硅氢加成法,3.2.10.2 催化平衡法,3.2.10.3 氰烃基硅油的水解法,3.2.10.4 氯烃基改性硅油与二羧酸单钠盐缩合法,

10、3.2.11 巯烃基改性硅油,3.3 硅油的性质 3.3.1 黏度特性 常温下摩尔质量为2105的甲基硅油仍有较好的流动性 调配后硅油的黏度可用下式计算： xlg1 + ylg2（x + y）lg （3-2） 式中，1、2分别为调配用两种硅油的黏度，x、y分别为黏度1、2硅油的重量， 为调配的硅油的黏度。 lg25=3.7lgMW-13.56 (MW 3104) （3-3） lg25=1.39lgMW-3.2789 (MW 3104) （3-4） 式中，25为25的本体黏度，mm2/s；MW为重均摩尔质量。或用数均摩尔质量M表示： lg25=3.29lgM-11.78 （M=2.7541042

11、.378105） （3-5） 硅油的甲苯溶液的特性黏度与平均摩尔质量M也可表示为： KM （3-6） 甲基硅油的黏温系数很小（通常为0.60左右），即黏度随温度变化很小，可由下式求得：,（3-7）,式中，98.9、37.8分别为98.9和37.8的运动黏度，mm2/s。甲基硅油的黏温系数比矿物 油小得多。 甲基硅油具有高度可压缩性，其黏度随压力升高显著增加，可压缩性随硅油摩尔质量的提高而降低。 甲基硅油抗剪力非常大，为最好矿物油的20倍以上。,3.3.2 耐高、低温性 在150以下几乎不发生氧化； 在200加热16h，粘度仅增加10% 在硅油中加入氧化抑制剂（如2乙基乙酸铁盐等），可适度提高其

12、热氧化稳定性。 中、低黏度的甲基硅油在-65-50失去流动性；黏度100Pas时，-40 甲基苯基硅油，PhMeSiO链节5%7%时，-70；25%PhMeSiO链节，-46.2。 硅油的耐高、低温性是一般矿物油所无法比拟的。 3.3.3 表面性质 甲基硅油具有很低的表面张力、较高的表面活性和高度的疏水性 0.65mm2/s（25）的甲基硅油，表面张力为15.9mN/m 随着黏度的增加，其表面张力逐渐增加，并趋于一稳定值（21mN/m左右） 比甘油（63.1mN/m）、矿物油(29.7mN/m) 、苯(28.9mN/m)、水(75.0mN/m)等低得多 3.3.4 化学稳定性 对大部分金属、塑

13、料没有腐蚀性及其他不良影响。对化学药品具有较强的抵抗力。常温下对水、空 气、氧气等稳定。它能够耐受: 脂肪酸、硫磺、亚硫酸、3%的过氧化氢、金属盐水溶液、5%草酸、碳 酸、氨水或稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸等。不能耐受：氯化铁、氯化铝、浓硫酸、浓磷酸等。路易斯酸会 使甲基硅油的粘度上升，导致凝胶化；浓硫酸或浓磷酸使甲基硅油解聚，黏度下降。干燥的HCl通入甲 基硅油中，也会使分子链断裂，黏度下降。 铅、锡、硒、碲等在高温下能引起硅油的氧化，使其发生凝胶化。,3.3.5溶解性 甲基硅油易溶于非极性溶剂，而难溶于极性溶剂。例如，甲基硅油在苯、甲苯、二甲苯、二 氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烯、三氯乙烯、过

14、氯乙烯、环己烷、汽油、煤油、乙醚、己醚、 石油醚、丁酮、月桂醇、乙酸戊酯等溶剂中全溶，在丙酮、乙醇、异丙醇、丁醇、二氧六环、邻二 氯苯、冰醋酸、透平油等溶剂中部分溶解，而在甲醇、乙二醇、环己醇、甘油、石蜡油、动物油、 植物油、苯二甲酸二甲酯、脂肪酸、水等溶剂中则不溶。甲基硅油的溶解度随其黏度增大而减小。 甲基硅油的溶度参数为7.2。 甲基硅油对气体的溶解性比一般矿物油高36倍。在25，1ml甲基硅油可溶解：空气，0.168 0.190ml；氮气，0.1630.172ml；二氧化碳，1ml；水蒸气，0.01%0.02%。 3.3.6 比热容、热导率及热膨胀性 甲基硅油的比热容较小，约为水的1/3

15、，在0100，0.6550mm2/s的甲基硅油的比热容为 1.381.47 J(g)-1；1001000mm2/s的甲基硅油比热容为1.471.55 J(g)-1 甲基硅油的热导率比一般有机化合物小，约为水的1/4，0.146Wm-1K-1 甲基硅油受热会膨胀，其热膨胀性与苯相似，比水、汞都大 3.3.7 吸湿性 非常容易吸潮。相对湿度越大，吸潮性越大。通常硅油中会含有100200l/L的水 3.3.8 透光性与传音性 甲基硅油对可视光线能完全透过；紫外线，波长为280nm的紫外光的透过率为50% 甲基硅油的传音性与一般有机油相似。随黏度增大而增加，并渐渐接近于1000m/s。,3.3.9 润滑性 具备作为润滑油的基本要求。特别适合于在高温或低温环境下使用。在负荷不高情况下，对钢对 铜、钢对铝、钢对锌等组合的界面显示较好的润滑性。不适于高负荷润滑。 3.3.10 电性能 具有良好的电绝缘强度，用直径25.4电极、在2.54