甲基硅树脂可直接由甲基三氯硅烷水解制备,也可由甲基三乙氧基硅烷制备。
1 由甲基三氯硅烷水解制备甲基硅树脂
甲基三氯硅烷直接与水反应即可生成甲基硅树脂。但由于甲基三氯硅烷中含有三个活泼的Cl原子,水解缩聚反应速度极快,尤其是在反应温度较高、盐酸浓度大的条件下进行水解反应,得到的甲基硅树脂往往是高度交联、不溶不熔的白色固体。为制得可溶可熔的产品,通常需在较缓和的条件,如过量的冰-水或有机溶剂中进行水解反应。
1.1 在冰-水中制备甲基硅树脂
在搅拌器转速为200~240 r/min的耐酸反应釜中,加入 13份冰-水混合物,开动搅拌,使釜温降到0 ℃,然后将1份甲基三氯硅烷以较快的速度均匀地加入;加料过程必须严格控制反应温度不超过0 ℃。加料完毕搅拌1 min,然后沉降4~5 h,沉降过程温度保持在0 ℃左右。沉降后,除去表面的絮状物,倾出上层盐酸溶液;在搅拌下缓缓加入70 ℃热水,随着水量的增加,树脂凝集成白色粉状物。将凝聚物用70 ℃热水洗涤至中性,然后风干或真空干燥,所得甲基硅树脂具有以下性能:
外观:易粉碎白色固体
溶解性:乙醇中全溶
软化点:40~47 ℃
凝胶时间(150 ℃):9 min
储存期(室温下):2~7 d
将其与石棉、石英粉等填料在双辊机上加热、混炼,可制成耐热性、耐电弧优异的模塑料,用于加工耐电弧绝缘电器元件。
1.2 在有机溶剂中制备甲基硅树脂
工业生产中,甲基三氯硅烷的水解缩聚反应是在有机溶剂中进行的。常用溶剂有:甲苯、二甲苯、异丙醇、正丁醇等。
具体操作方法是:将600份甲基三氯硅烷加到540份甲苯、118份水、27份气相法白炭黑组成的糊状物中进行水解反应;反应完后过滤、除酸,得到135 份甲基硅树脂。该产品25 ℃下的粘度为600 mPa。s,室温放置3 h即固化成不溶不熔物;若低温放置(0 ℃以下)或配成溶液,储存期可延长至 6~12个月。
此产品可用作非透明材料如多孔石材、木材制品的防潮、耐磨、防风化表面涂料。