ការស្រាវជ្រាវនិងការអភិវឌ្ឍនៃ dimethyldiethoxysilane

ដំណោះស្រាយទូទៅ ជ័រស៊ីលីកុន ត្រូវបានគេប្រើជាចម្បងជាវត្ថុធាតុ polymer មូលដ្ឋាននៃថ្នាំកូតធន់នឹងកំដៅ ថ្នាំកូតដែលធន់នឹងអាកាសធាតុ និងសម្ភារៈអ៊ីសូឡង់អគ្គិសនីដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។

1.2 ការវិវត្តន៍បច្ចេកទេសនៃជ័រស៊ីលីកុន

ក្នុងចំណោមសារធាតុប៉ូលីម៊ែរស៊ីលីកុនគ្រប់ប្រភេទ ជ័រស៊ីលីកុន គឺជាប្រភេទផលិតផលស៊ីលីកូនដែលត្រូវបានសំយោគ និងអនុវត្តដំបូង។បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍ល្បឿនលឿននៃបច្ចេកវិទ្យាជួសជុលលំនាំកៅស៊ូស៊ីលីកុន ការកែលម្អបច្ចេកវិទ្យានៃជ័រស៊ីលីកុនគឺមានភាពយឺតយ៉ាវ ហើយការទម្លាយបច្ចេកវិទ្យាសំខាន់ៗមានតិចតួច។ចាប់តាំងពីប្រហែល 20 ឆ្នាំមុនដោយសារតែវឌ្ឍនភាពបច្ចេកទេសនៃសារធាតុប៉ូលីម៊ែរដែលធន់នឹងកំដៅ heterocyclic ពួកវាខ្លះត្រូវបានប្រើប្រាស់ដំបូងក្នុងវិស័យជ័រស៊ីលីកុន។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការពុលសារធាតុរំលាយ និងលក្ខខណ្ឌព្យាបាលដ៏ធ្ងន់ធ្ងរនៃសារធាតុប៉ូលីម័រធន់នឹងកំដៅ heterocyclic ក្រអូបបានកំណត់ការប្រើប្រាស់របស់វា។ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ មនុស្សបានចាប់ផ្តើមយកចិត្តទុកដាក់បន្ថែមទៀតចំពោះការស្រាវជ្រាវ និងការអភិវឌ្ឍន៍នៃជ័រស៊ីលីកុន។ជ័រ Silicone មានជួរសីតុណ្ហភាពធំទូលាយ និងធន់នឹងភាពចាស់។ការសម្តែង និងការការពារសំណើម hydrophobic គឺល្អ និងគុណសម្បត្តិលេចធ្លោផ្សេងទៀត មានសញ្ញាថាជ័រស៊ីលីកុនអាចមានកន្លែងអភិវឌ្ឍន៍ធំជាងនាពេលអនាគត។

2. ជ័រស៊ីលីកុនទូទៅ

2.1 ដំណើរការផលិតជ័រស៊ីលីកុនទូទៅ

ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃស៊ីលីកូនមានវត្ថុធាតុដើមផ្សេងគ្នា និងផ្លូវសំយោគ។នៅក្នុងក្រដាសនេះ ដំណើរការផលិតជ័រស៊ីលីកុនជាច្រើនប្រភេទត្រូវបានណែនាំយ៉ាងសាមញ្ញ។

2.1.1 មេទីលស៊ីលីកុន

2.2.1.1 ការសំយោគនៃជ័រ methylsilicone ពី methylchlorosilane

Methylsilicones ត្រូវបានសំយោគជាមួយ methylchlorosilane ជាវត្ថុធាតុដើមសំខាន់។ដោយសារតែរចនាសម្ព័ន្ធនិងសមាសធាតុផ្សេងគ្នានៃស៊ីលីកុន (កម្រិតឆ្លងកាត់នៃស៊ីលីកុនពោលគឺតម្លៃ [CH3] / [Si]) លក្ខខណ្ឌសំយោគផ្សេងគ្នាគឺចាំបាច់។

នៅពេលដែល R / Si ទាប ([CH3] / [Si] ≈ 1.0) ជ័រមេទីលស៊ីលីកុនត្រូវបានសំយោគ ល្បឿនប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូលីស្ទីក និងខាប់នៃវត្ថុធាតុដើមចម្បង monomers methyltrichlorosilane គឺលឿនណាស់ ហើយសីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មត្រូវតែគ្រប់គ្រងយ៉ាងតឹងរ៉ឹងក្នុងរង្វង់ 0 ℃ ហើយប្រតិកម្មគួរតែត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងសារធាតុរំលាយសមាសធាតុ ហើយរយៈពេលផ្ទុកនៃផលិតផលប្រតិកម្មនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់គឺត្រឹមតែពីរបីថ្ងៃប៉ុណ្ណោះ។ផលិតផលប្រភេទនេះមានតម្លៃជាក់ស្តែងតិចតួច។

នៅក្នុងការសំយោគនៃជ័រ R / Si methylsilicone, methyltrichlorosilane និង dimethyldichlorosilane ត្រូវបានគេប្រើ។ទោះបីជាប្រតិកម្ម condensation hydrolytic នៃល្បាយនៃ methyltrichlorosilane និង dimethyldichlorosilane គឺយឺតជាង methyltrichlorosilane បន្តិច ប៉ុន្តែល្បឿនប្រតិកម្ម hydrolytic condensation នៃ methyltrichlorosilane និង dimethyldichlorosilane គឺខុសគ្នាពេក ដែលជារឿយៗបណ្តាលមកពីការ condensation hydrolytic នៃ methyltrichlorosilane advance ។អ៊ីដ្រូលីហ្សេតមិនស៊ីគ្នានឹងសមាមាត្រនៃម៉ូណូម័រទាំងពីរទេ ហើយមេទីល ក្លរ៉ូស៊ីលីន ជារឿយៗត្រូវបានអ៊ីដ្រូលីហ្សេតដើម្បីបង្កើតជាជែលឆ្លងកាត់ក្នុងតំបន់ ដែលបណ្តាលឱ្យមានលក្ខណៈសម្បត្តិគ្រប់គ្រាន់នៃជ័រមេទីលស៊ីលីកុនដែលទទួលបានពីអ៊ីដ្រូលីលីសនៃម៉ូណូមឺទាំងបី។

2.2.1.2 ការសំយោគ methylsilicone ពី methylalkoxysilane

អត្រាប្រតិកម្មនៃការខាប់អ៊ីដ្រូលីស៊ីសនៃ methylalkoxysilane អាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយការផ្លាស់ប្តូរលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្ម។ចាប់ផ្តើមពី methylalkoxysilane ជ័រ methylsilicone ដែលមានដឺក្រេឆ្លងកាត់ផ្សេងគ្នាអាចត្រូវបានសំយោគ។

មេទីលស៊ីលីកុនពាណិជ្ជកម្មដែលមានកម្រិតមធ្យមនៃតំណភ្ជាប់ឆ្លងកាត់ ([CH3] / [Si] ≈ 1.2-1.5) ភាគច្រើនត្រូវបានរៀបចំដោយ hydrolysis និង condensation នៃ methylalkoxysilane ។សារធាតុ monomers នៃ methyltriethoxysilane និង dimethyldiethoxysilane ចម្រាញ់ដោយការ deacidification ត្រូវបានលាយជាមួយទឹក បន្ថែមជាមួយនឹងអាស៊ីត hydrochloric ដាន ឬបរិមាណសមស្របនៃជ័រផ្លាស់ប្តូរ cation អាស៊ីតខ្លាំង (ឥទ្ធិពល catalysis នៃ macroporous acid exchange ion resin គឺល្អជាង) ហើយរស់នៅ។ដីឥដ្ឋផ្លូវភេទ (ស្ងួតបន្ទាប់ពីការបន្សុតជាតិអាស៊ីត) ត្រូវបានគេប្រើជាកាតាលីករ កំដៅ និងអ៊ីដ្រូលីស។នៅពេលដែលឈានដល់ចំណុចបញ្ចប់ បន្ថែមបរិមាណត្រឹមត្រូវនៃ hexamethyldisilazane ដើម្បីបន្សាបអាស៊ីត hydrochloric កាតាលីករ ឬត្រងជ័រផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង ឬដីឥដ្ឋសកម្មដែលប្រើជាកាតាលីករដើម្បីបញ្ចប់ប្រតិកម្ម condensation ។ផលិតផលដែលទទួលបានគឺជាដំណោះស្រាយជាតិអាល់កុលនៃជ័រ methylsilicone ។

2.2.2 មេទីលហ្វីនីលស៊ីលីកុន

វត្ថុធាតុដើមសំខាន់សម្រាប់ផលិតកម្មឧស្សាហកម្មនៃជ័រស៊ីលីកុន methylphenyl គឺ methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, Phenyltrichlorosilane និង Diphenyldichlorosilane ។សារធាតុ monomers មួយចំនួន ឬទាំងអស់ខាងលើត្រូវបានបន្ថែមជាមួយនឹងសារធាតុរំលាយ toluene ឬ xylene ដែលលាយបញ្ចូលគ្នាក្នុងសមាមាត្រត្រឹមត្រូវ ទម្លាក់ទៅក្នុងទឹកក្រោមការរំជើបរំជួល សីតុណ្ហភាពគ្រប់គ្រងសម្រាប់ប្រតិកម្ម hydrolysis និង HCl (ដំណោះស្រាយ aqueous អាស៊ីត hydrochloric) ដែលជាផលិតផលនៃប្រតិកម្មត្រូវបានដកចេញ។ ដោយការលាងទឹក។សូលុយស្យុងស៊ីលីកុនអ៊ីដ្រូលីហ្សីនត្រូវបានទទួល ហើយបន្ទាប់មកផ្នែកនៃសារធាតុរំលាយត្រូវបានហួត ដើម្បីបង្កើតជាជាតិអាល់កុលស៊ីលីកុនដែលប្រមូលផ្តុំ ហើយបន្ទាប់មកជ័រស៊ីលីកុនត្រូវបានរៀបចំដោយ condensation ត្រជាក់ ឬប្រតិកម្ម condensation កំដៅ ហើយជ័រស៊ីលីកូនដែលបានបញ្ចប់ត្រូវបានទទួលតាមរយៈការច្រោះ និងការវេចខ្ចប់។

2.2.3 គោលបំណងទូទៅនៃជ័រស៊ីលីកូន methyl phenyl vinyl និងសមាសធាតុពាក់ព័ន្ធរបស់វា។

ដំណើរការផលិតជ័រស៊ីលីកូន methyl phenyl vinyl គឺស្រដៀងទៅនឹងជ័រ methyl phenyl silicone លើកលែងតែថា បន្ថែមពីលើ methyl chlorosilane និង phenyl chlorosilane monomers បរិមាណត្រឹមត្រូវនៃ methyl vinyl dichlorosilane និង vinyl ផ្សេងទៀតដែលមាន monomers ស៊ីលីកូនត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុង hydrolysis ឆៅ។ សម្ភារៈ។សារធាតុ monomers ចម្រុះត្រូវបាន hydrolyzed, លាងសម្អាត និងប្រមូលផ្តុំដើម្បីទទួលបាន hydrolyzed silanol ប្រមូលផ្តុំ បន្ថែមកាតាលីករអំបិលអាស៊ីតសរីរាង្គលោហៈ កាត់បន្ថយកំដៅទៅ viscosity ដែលបានកំណត់ទុកជាមុន ឬគ្រប់គ្រងចំណុចបញ្ចប់នៃប្រតិកម្ម condensation យោងទៅតាមពេលវេលា gelation និងរៀបចំជ័រ methyl phenyl vinyl silicone resin ។

Methylphenyl hydropolysiloxane ដែលត្រូវបានប្រើជាធាតុផ្សំនៃ crosslinker នៅក្នុងប្រតិកម្មបន្ថែមនៃជ័រស៊ីលីកូន methylphenyl vinyl ជាធម្មតាគឺជាចិញ្ចៀន ឬវត្ថុធាតុ polymer លីនេអ៊ែរដែលមានកម្រិតតិចតួចនៃវត្ថុធាតុ polymerization ។ពួកវាត្រូវបានផលិតដោយការបំប្លែងអ៊ីដ្រូលីស៊ីស្យូម និងការស៊ីសង្វាក់នៃ methylhydrodichlorosilane ឬដោយ hydrolysis CO និងការ condensation នៃ methylhydrodichlorosilane, Phenyltrichlorosilane និង trimethylchlorosilane ។

2.2.4 ស៊ីលីកូនដែលបានកែប្រែ

ការផលិតលាយជ័រស៊ីលីកូនដែលបានកែប្រែជាមួយនឹងជ័រសរីរាង្គ ជាធម្មតានៅក្នុងដំណោះស្រាយ toluene ឬ xylene នៃជ័រ methylphenyl silicone បន្ថែមជ័រ alkyd ជ័រ phenolic ជ័រ acrylic និងជ័រសរីរាង្គផ្សេងទៀត លាយបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងពេញលេញ ដើម្បីទទួលបានផលិតផលសម្រេច។

ជ័រស៊ីលីកុនដែលបានកែប្រែ copolymerized ត្រូវបានរៀបចំដោយប្រតិកម្មគីមីជាបន្តបន្ទាប់។ជ័រសរីរាង្គដែលអាចត្រូវបាន copolymerized ជាមួយ silicone រួមមាន polyester, epoxy, phenolic, melamine formaldehyde, polyacrylate ជាដើម។ ភាពខុសគ្នានៃផ្លូវសំយោគអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីរៀបចំជ័រស៊ីលីកូន copolymerized ប៉ុន្តែវិធីសាស្រ្តផលិតកម្មឧស្សាហកម្មជាក់ស្តែងជាងគឺ copolymerization នៃជាតិអាល់កុលស៊ីលីកុន និង ជ័រសរីរាង្គ។នោះគឺជា hydrolysis នៃ methyl chlorosilane monomers និង phenyl chlorosilane monomers រួមគ្នាដើម្បីទទួលបាននូវដំណោះស្រាយអាល់កុលស៊ីលីកុន hydrolyzed ឬដំណោះស្រាយប្រមូលផ្តុំ ហើយបន្ទាប់មកបន្ថែម prepolymer ជ័រសរីរាង្គដែលបានសំយោគមុនទៅកាតាលីករ បន្ទាប់មកលាយសារធាតុរំលាយដែលហួតដោយកំដៅ បន្ថែមស័ង្កសី ស័ង្កសី naphthenate និងកាតាលីករផ្សេងទៀត។ និងប្រតិកម្ម cocondensation នៅសីតុណ្ហភាព 150-170 ដឺក្រេរហូតដល់សម្ភារៈប្រតិកម្មឈានដល់ viscosity ត្រឹមត្រូវឬពេលវេលា gelation ដែលបានកំណត់ទុកជាមុន ការត្រជាក់បន្ថែមសារធាតុរំលាយដើម្បីរំលាយនិងត្រងដើម្បីទទួលបានផលិតផលដែលបានបញ្ចប់នៃជ័រស៊ីលីកុន copolymerized ។