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詳細分析有機硅樹脂的成分結構


有機硅樹脂是高度交聯的網狀結構的聚有機硅氧烷,通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各種混合物,在有機溶劑如甲苯存在下,在較低溫度下加水分解,得到酸性水解物。水解的初始產物是環狀的、線型的和交聯聚合物的混合物,通常還含有相當多的羥基。水解物經水洗除去酸,中性的初縮聚體于空氣中熱氧化或在催化劑存在下進一步縮聚,最后形成高度交聯的立體網絡結構。
固化通常是通過硅醇縮合形成硅氧鏈節來實現的。當縮合反應在進行時,由于硅醇濃度逐漸減少,增加了空間位阻,流動性差,致使反應速率下降。因此,要使樹脂完全固化,須經過加熱和加入催化劑來加速反應進行。許多物質可起硅醇縮合反應的催化作用,它們包括酸和堿,鉛、鈷、錫、鐵和其它金屬的可溶性有機鹽類,有機化合物如二丁基二月桂酸錫或N,N,N',N'一四甲基胍鹽等。
有機硅樹脂最終加工制品的性能取決于所含有機基團的數量(即R與Si的比值)。一般有實用價值的硅樹脂,其分子組成中R與Si的比值在1.2~1.6之間。一般規律是,R:Si的值愈小,所得到的硅樹脂就愈能在較低溫度下固化;R:Si的值愈大,所得到的硅樹脂要使它固化就需要在200~250℃的高溫下長時間烘烤,所得的漆膜硬度差,但熱彈性要比前者好得多。
此外,有機基團中甲基與苯基基團的比例對硅樹脂性能也有很大的影響。有機基團中苯基含量越低,生成的漆膜越軟,縮合越快,苯基含量越高,生成的漆膜越硬,越具有熱塑性。苯基含量在20~60%之間,漆膜的抗彎曲性和耐熱性最好。此外,引入苯基可以改進硅樹脂與顏料的配伍性,也可改進硅樹脂與其它有機硅樹脂的配伍性以及硅樹脂對各種基材的粘附力。
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