有机硅弹性体合成
发布时间:2022-10-26 点击次数:565次前言
硅胶是化工生产中的一大领域,在工业、手术、日化中均有运用。本文以两种硅油(端氢硅油&甲基氢硅油)为典例,研究了在硅氢合成有机硅弹性体时,硅油分子含氢量、分子结构及乙烯基-硅氢键摩尔比对于反应物交联的影响,并探讨了现象后因由。
浅谈硅胶弹性体
交联硅胶是一类低交联密度的液体硅橡胶,耐高温(200℃),耐低温(-50℃~-80℃),绝缘,无副产物,收缩率小,无毒无味,无腐蚀,安全卫生,机械密度低,低交联密度又赋予其良好的吸震性,粘合性,密封性,防潮性及防污性。由于性状柔软,交联硅胶受到轻微压力即可引起形变,无色透明,流动性好,宜填充精密结构,故有其以下三种特殊用途。
1)LED电子封装胶
2)医疗整容
3)化妆品成分
有机硅弹性体的结构
三维网状聚合物的形成被称之为交联。交联键可被看作长硅链分支。交联键数量庞大, 故形成能黏性的不溶性网状结构或凝胶。
铂催化水解反应能形成网状结构,故常被用于含≡Si-H的低分子量聚硅氧烷与含≡Si-Vi的高分子量聚硅氧烷之间的反应。
有机硅弹性体化学结构与性能关系的实验验证
实验方法
提前将 Gvi (甲基乙烯基硅橡胶)溶解于D5 (十二甲基环环硅氧烷) 中。分别加入不同摩尔比的 DH1000 和 MHS。观察反应过程和结果。
实验器材
电子天平;玻璃棒;汞温度计;烧杯;恒温水浴
反应物
DH1000-------------端氢硅油 (Mw=1000 1000, H%= 0.2%)
MHS----------------甲基氢硅油 (H%=1.6%, 梳状结构)
Gvi------------------甲基乙烯基硅橡胶 (Mw= 570000, Vi%= 0.22%)
D5------------------十二甲基环戊硅氧烷
H2PtCl6/IPA(1%)---氯铂酸的异丙醇溶液
结果与分析
1)交联时,≡Si-H与≡Si-Vi物质的量相同
现象:DH1000(端氢硅油)的反应比MHS(甲基氢硅油)更快、更容易。
推论:DH1000(端氢硅油)活性较高。
猜想:乙烯基与MHS的交联反应受阻, 完全反应困难而缓慢。
2)交联时,≡Si-H 过量
现象:乙烯基与MHS(甲基氢硅油)反应产物坚硬,而与DH1000(端氢硅油)的产物是液体。
推论:乙烯基与MHS中的≡Si-H完全反应,使该产品具有较高的交联密度。
猜想:DH1000中硅氢反应未充分进行,仅有单端反应。故该产品交联程度非常低。
总结
以DH1000(端氢硅油)为交联剂, 仅有两个官能团。交联产品可以是二维网状结构,亦可是三维立体网络结构。在使用MHS(甲基氢化硅油)作为交联剂的同时, 参与交联的多个官能团, 形成了具有较高交联密度的三维网络结构产物。