உயர் செயல்திறன் கொண்ட சிலிகான் பிசின் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு.
1.1 பாலிமர் அமைப்பு, பண்புகள் மற்றும் சிலிகான் பிசின் பயன்பாடு
சிலிகான் பிசின் என்பது ஒரு வகையான அரை கனிம மற்றும் அரை கரிம பாலிமர் ஆகும் - Si-O - முக்கிய சங்கிலி மற்றும் கரிம குழுக்களுடன் பக்க சங்கிலி.ஆர்கனோசிலிகான் பிசின் என்பது பல செயலில் உள்ள குழுக்களைக் கொண்ட ஒரு வகை பாலிமர் ஆகும்.இந்த செயலில் உள்ள குழுக்கள் மேலும் குறுக்கு-இணைக்கப்பட்டவை, அதாவது, கரையாத மற்றும் கலக்க முடியாத ஒரு முப்பரிமாண அமைப்பு குணப்படுத்தும் பொருளாக மாற்றப்படுகின்றன.
சிலிகான் பிசின் உயர் மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை எதிர்ப்பு, வானிலை வயதான எதிர்ப்பு, நீர் விரட்டும் மற்றும் ஈரப்பதம்-ஆதாரம், உயர் காப்பு வலிமை, குறைந்த மின்கடத்தா இழப்பு, வில் எதிர்ப்பு, கதிர்வீச்சு எதிர்ப்பு, முதலியன சிறந்த பண்புகளை கொண்டுள்ளது.
பொதுவான தீர்வு சிலிகான் பிசின் முக்கியமாக வெப்ப-எதிர்ப்பு பூச்சு, வானிலை எதிர்ப்பு பூச்சு மற்றும் உயர் வெப்பநிலை மின் காப்பு பொருள் அடிப்படை பாலிமர் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
1.2 சிலிகான் பிசின் தொழில்நுட்ப பரிணாமம்
அனைத்து வகையான சிலிகான் பாலிமர்களிலும், சிலிகான் பிசின் என்பது ஒரு வகையான சிலிகான் தயாரிப்பு ஆகும்.சிலிகான் ரப்பர் பேட்டர்ன் புதுப்பித்தல் தொழில்நுட்பத்தின் அதிவேக வளர்ச்சியுடன் ஒப்பிடுகையில், சிலிகான் பிசின் தொழில்நுட்ப மேம்பாடு ஒப்பீட்டளவில் மெதுவாக உள்ளது, மேலும் முக்கிய தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள் குறைவாகவே உள்ளன.சுமார் 20 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, நறுமண ஹீட்டோரோசைக்ளிக் வெப்ப-எதிர்ப்பு பாலிமர்களின் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம் காரணமாக, அவற்றில் சில முதலில் சிலிகான் பிசின் துறையில் பயன்படுத்தப்பட்டன.இருப்பினும், நறுமண ஹீட்டோரோசைக்ளிக் வெப்ப-எதிர்ப்பு பாலிமர்களின் கரைப்பான் நச்சுத்தன்மை மற்றும் கடுமையான குணப்படுத்தும் நிலைமைகள் அவற்றின் பயன்பாட்டை மட்டுப்படுத்தியது.சமீபத்திய ஆண்டுகளில், சிலிகான் பிசின் ஆராய்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சியில் மக்கள் அதிக கவனம் செலுத்தத் தொடங்கினர்.சிலிகான் பிசின் பரந்த வெப்பநிலை வரம்பு மற்றும் வயதான எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது.செயல்திறன் மற்றும் ஹைட்ரோபோபிக் ஈரப்பதம்-தடுப்பு செயல்திறன் நல்லது மற்றும் பிற சிறந்த நன்மைகள், சிலிகான் பிசின் எதிர்காலத்தில் ஒரு பெரிய வளர்ச்சி இடத்தைக் கொண்டிருக்கலாம் என்பதற்கான அறிகுறிகள் உள்ளன.
2. பொது சிலிகான் பிசின்
2.1 பொது சிலிகான் பிசின் உற்பத்தி செயல்முறை
வெவ்வேறு வகையான சிலிகான்கள் வெவ்வேறு மூலப்பொருட்கள் மற்றும் செயற்கை வழிகளைக் கொண்டுள்ளன.இந்த தாளில், பல வகையான சிலிகான் ரெசின்களின் உற்பத்தி செயல்முறை எளிமையாக அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.
2.1.1 மெத்தில் சிலிகான்
2.2.1.1 மெத்தில்குளோரோசிலேனில் இருந்து மெத்தில்சிலிகான் பிசின் தொகுப்பு
மெத்தில்சிலிகோன்கள் மெத்தில்குளோரோசிலேனுடன் முக்கிய மூலப்பொருளாக ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன.சிலிகான்களின் வெவ்வேறு அமைப்பு மற்றும் கலவை காரணமாக (சிலிகான்களின் குறுக்கு இணைப்பு அளவு, அதாவது [CH3] / [Si] மதிப்பு), வெவ்வேறு தொகுப்பு நிலைகள் தேவைப்படுகின்றன.
குறைந்த R / Si ([CH3] / [Si] ≈ 1.0) மெத்தில் சிலிகான் பிசின் ஒருங்கிணைக்கப்படும் போது, முக்கிய மூலப்பொருளான மோனோமர்களான மெதைல்ட்ரிக்ளோரோசிலேனின் நீராற்பகுப்பு மற்றும் ஒடுக்க எதிர்வினை வேகம் மிக வேகமாக இருக்கும், மேலும் எதிர்வினை வெப்பநிலை 0 ℃ க்குள் கண்டிப்பாக கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும். , மற்றும் எதிர்வினை ஒரு கலவை கரைப்பானில் மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும், மேலும் அறை வெப்பநிலையில் எதிர்வினை தயாரிப்பின் சேமிப்பு காலம் சில நாட்கள் மட்டுமே.இந்த வகையான தயாரிப்பு சிறிய நடைமுறை மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது.
R / Si மெத்தில்சிலிகான் பிசின் தொகுப்பில், மெத்தில்ட்ரிக்ளோரோசிலேன் மற்றும் டைமெதில்டிக்ளோரோசிலேன் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.மெதைல்ட்ரிக்ளோரோசிலேன் மற்றும் டைமெதில்டிக் குளோரோசிலேனின் கலவையின் ஹைட்ரோலைடிக் ஒடுக்க வினையானது மெதைல்ட்ரிக்ளோரோசிலேனை விட சற்றே மெதுவாக இருந்தாலும், மெத்தில்ட்ரிக்ளோரோசிலேன் மற்றும் டைமெதில்டிக் குளோரோசிலேனின் ஹைட்ரோலைடிக் ஒடுக்க வினை வேகம் மிகவும் வித்தியாசமானது, இது பெரும்பாலும் ஹைட்ரோலைடிக் கான்டில்டிரைசலின் முன்னேற்றத்தால் ஏற்படுகிறது.ஹைட்ரோலைசேட் இரண்டு மோனோமர்களின் விகிதத்துடன் ஒத்துப்போவதில்லை, மேலும் மெத்தில் குளோரோசிலேன் அடிக்கடி ஹைட்ரோலைஸ் செய்யப்பட்டு ஒரு உள்ளூர் குறுக்கு இணைப்பு ஜெல்லை உருவாக்குகிறது, இதன் விளைவாக மூன்று மோனோமரின் நீராற்பகுப்பிலிருந்து பெறப்பட்ட மெத்தில் சிலிகான் பிசின் மோசமான விரிவான பண்புகள் ஏற்படுகிறது.
2.2.1.2 மெத்தில்லால்கோக்ஸிசிலேனில் இருந்து மெத்தில்சிலிகோனின் தொகுப்பு
மீதிலால்கோக்சிசிலேனின் நீராற்பகுப்பு ஒடுக்கத்தின் எதிர்வினை வீதத்தை எதிர்வினை நிலைகளை மாற்றுவதன் மூலம் கட்டுப்படுத்தலாம்.மெத்தில்லால்கோக்சிசிலேனில் இருந்து தொடங்கி, வெவ்வேறு குறுக்கு இணைப்பு டிகிரிகளைக் கொண்ட மெத்தில்சிலிகான் பிசின் ஒருங்கிணைக்கப்படலாம்.
மிதமான அளவிலான குறுக்கு இணைப்பு ([CH3] / [Si] ≈ 1.2-1.5) கொண்ட வணிக மெத்தில்சிலிகோன்கள் பெரும்பாலும் நீராற்பகுப்பு மற்றும் மெத்திலால்கோக்சிசிலேன் ஒடுக்கம் மூலம் தயாரிக்கப்படுகின்றன.டீஅசிடிஃபிகேஷன் மூலம் சுத்திகரிக்கப்பட்ட மெதைல்ட்ரைடாக்ஸிசிலேன் மற்றும் டைமெத்தில்டிதாக்ஸிசிலேன் ஆகியவற்றின் மோனோமர்கள் தண்ணீருடன் கலக்கப்பட்டு, ட்ரேஸ் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் அல்லது சரியான அளவு வலுவான அமில கேஷன் எக்ஸ்சேஞ்ச் பிசின் (மேக்ரோபோரஸ் ஸ்ட்ராங் ஆசிட் அயன் எக்ஸ்சேஞ்ச் ரெசினின் வினையூக்க விளைவு சிறந்தது) ஆகியவற்றுடன் சேர்க்கப்பட்டு வாழ்கிறது.பாலியல் களிமண் (அமிலமயமாக்கலுக்குப் பிறகு உலர்த்தப்பட்டது) வினையூக்கியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, சூடான மற்றும் ஹைட்ரோலைஸ் செய்யப்படுகிறது.இறுதிப் புள்ளியை அடைந்ததும், வினையூக்கி ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தை நடுநிலையாக்க சரியான அளவு ஹெக்ஸாமெதில்டிசிலாசேன் சேர்க்கவும், அல்லது மின்தேக்கி வினையை நிறுத்த வினையூக்கியாகப் பயன்படுத்தப்படும் அயன் பரிமாற்ற பிசின் அல்லது செயலில் உள்ள களிமண்ணை வடிகட்டவும்.பெறப்பட்ட தயாரிப்பு மெத்தில்சிலிகான் பிசின் ஆல்கஹால் கரைசல் ஆகும்.
2.2.2 மெத்தில் ஃபீனைல் சிலிகான்
மெதைல்பினைல் சிலிகான் பிசின் தொழில்துறை உற்பத்திக்கான முக்கிய மூலப்பொருட்கள் மெத்தில்ட்ரிக்ளோரோசிலேன், டைமெதில்டிக்ளோரோசிலேன், ஃபெனில்ட்ரிக்ளோரோசிலேன் மற்றும் டிஃபெனில்டிக்ளோரோசிலேன்.மேலே உள்ள சில அல்லது அனைத்து மோனோமர்களும் கரைப்பான் டோலுயீன் அல்லது சைலீனுடன் சேர்க்கப்பட்டு, சரியான விகிதத்தில் கலக்கப்பட்டு, கிளர்ச்சியின் கீழ் தண்ணீரில் விடப்பட்டு, ஹைட்ரோலிசிஸ் எதிர்வினைக்கு வெப்பநிலை கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் எதிர்வினையின் துணை தயாரிப்பான HCl (ஹைட்ரோகுளோரிக் அமில அக்வஸ் கரைசல்) அகற்றப்படுகிறது. தண்ணீர் கழுவுதல் மூலம்.ஹைட்ரோலைஸ் செய்யப்பட்ட சிலிகான் கரைசல் பெறப்படுகிறது, பின்னர் கரைப்பானின் ஒரு பகுதி ஆவியாகி செறிவூட்டப்பட்ட சிலிகான் ஆல்கஹாலை உருவாக்குகிறது, பின்னர் சிலிகான் பிசின் குளிர் ஒடுக்கம் அல்லது வெப்ப ஒடுக்க எதிர்வினை மூலம் தயாரிக்கப்படுகிறது, மேலும் முடிக்கப்பட்ட சிலிகான் பிசின் வடிகட்டுதல் மற்றும் பேக்கேஜிங் மூலம் பெறப்படுகிறது.
2.2.3 பொது நோக்கம் மீதில் ஃபீனைல் வினைல் சிலிகான் பிசின் மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய கூறுகள்
மெத்தில் ஃபீனைல் வினைல் சிலிகான் பிசின் உற்பத்தி செயல்முறை மெத்தில் ஃபீனைல் சிலிகான் பிசினைப் போன்றது, மெத்தில் குளோரோசிலேன் மற்றும் ஃபீனைல் குளோரோசிலேன் மோனோமர்கள் தவிர, சரியான அளவு மெத்தில் வினைல் டிக்ளோரோசிலேன் மற்றும் சிலிகான் மோனோமரிசிஸ் கொண்ட பிற வினைல் ஆகியவை கச்சாவில் சேர்க்கப்படுகின்றன. பொருட்கள்.கலப்பு மோனோமர்கள் நீராற்பகுப்பு, கழுவி மற்றும் செறிவூட்டப்பட்ட ஹைட்ரோலைஸ் செய்யப்பட்ட சிலானோலைப் பெற செறிவூட்டப்பட்டன, உலோக கரிம அமில உப்பு வினையூக்கியைச் சேர்ப்பது, முன் வரையறுக்கப்பட்ட பாகுத்தன்மைக்கு வெப்பத்தைக் குறைத்தல், அல்லது ஜெலேஷன் நேரத்திற்கு ஏற்ப ஒடுக்கு எதிர்வினை முடிவுப் புள்ளியைக் கட்டுப்படுத்துதல் மற்றும் மீதைல் ஃபீனைல் வினைல் சிலிகான் ரெஸ்லினைத் தயாரித்தல்.
மெத்தில்ஃபீனைல் வினைல் சிலிகான் பிசின் வினையில் குறுக்கு இணைப்பின் கூறுகளாகப் பயன்படுத்தப்படும் மெத்தில்ஃபெனைல் ஹைட்ரோபோலிசிலோக்சேன், பொதுவாக சிறிய அளவிலான பாலிமரைசேஷன் கொண்ட ஒரு வளையம் அல்லது நேரியல் பாலிமர் ஆகும்.அவை மெத்தில்ஹைட்ரோடிக் குளோரோசிலேனின் நீராற்பகுப்பு மற்றும் சுழற்சியால் அல்லது CO நீராற்பகுப்பு மற்றும் மெத்தில்ஹைட்ரோடிக்ளோரோசிலேன், ஃபீனைல்ட்ரிக்ளோரோசிலேன் மற்றும் ட்ரைமெதில்குளோரோசிலேன் ஆகியவற்றின் ஒடுக்கம் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன.
2.2.4 மாற்றியமைக்கப்பட்ட சிலிகான்
கரிமப் பிசினுடன் மாற்றியமைக்கப்பட்ட சிலிகான் பிசினைக் கலப்பது பொதுவாக டோலுயீன் அல்லது சைலீன் கரைசலில் மெத்தில்ஃபீனைல் சிலிகான் பிசின், அல்கைட் பிசின், ஃபீனாலிக் பிசின், அக்ரிலிக் பிசின் மற்றும் பிற ஆர்கானிக் பிசின்களைச் சேர்த்து, முழுமையாக சமமாக கலந்து முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்பைப் பெறுகிறது.
கோபாலிமரைஸ் செய்யப்பட்ட மாற்றியமைக்கப்பட்ட சிலிகான் பிசின் தொடர்ச்சியான இரசாயன எதிர்வினைகளால் தயாரிக்கப்படுகிறது.பாலியஸ்டர், எபோக்சி, பினாலிக், மெலமைன் ஃபார்மால்டிஹைட், பாலிஅக்ரிலேட் போன்றவை சிலிகானுடன் இணைந்து பாலிமரைஸ் செய்யக்கூடிய ஆர்கானிக் ரெசின்களில் அடங்கும். பலவிதமான செயற்கை வழிகளைப் பயன்படுத்தி கோபாலிமரைஸ் செய்யப்பட்ட சிலிகான் பிசினைத் தயாரிக்கலாம். கரிம பிசின்.அதாவது, மெத்தில் குளோரோசிலேன் மற்றும் ஃபீனைல் குளோரோசிலேன் மோனோமர்களின் நீராற்பகுப்பு நீராற்பகுப்பு சிலிக்கான் ஆல்கஹால் கரைசல் அல்லது செறிவூட்டப்பட்ட கரைசலைப் பெறுதல், பின்னர் வினையூக்கியில் முன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட ஆர்கானிக் பிசின் ப்ரீபாலிமரைச் சேர்ப்பது, பின்னர் இணை வெப்ப ஆவியாதல் கரைப்பான், துத்தநாகம், துத்தநாகம் மற்றும் பிற கேட்டிஸ்டனேட் ஆகியவற்றைச் சேர்ப்பது. மற்றும் 150-170 டிகிரி வெப்பநிலையில் ஒருங்கிணைப்பு எதிர்வினை, எதிர்வினைப் பொருள் சரியான பாகுத்தன்மை அல்லது முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட ஜெலேஷன் நேரத்தை அடையும் வரை, குளிர்ச்சி, கரைப்பான் சேர்ப்பது மற்றும் கோபாலிமரைஸ் செய்யப்பட்ட சிலிகான் பிசின் முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்பைப் பெறுவதற்கு கரைப்பான்.
இடுகை நேரம்: செப்-24-2022