科普硅橡膠的結(jié)構(gòu)單元是如何組成的,它的硅分子鏈有那些!
硅橡膠的骨架是由與石英相同的硅氧烷鍵(-Si-O-Si-) 構(gòu)成的一種無機(jī)聚合物故其具有耐熱性、耐燃性、電絕緣性、耐候性等特點。但是,由于石英不易成型加工,完全不含加熱軟化的可塑性因素,并且完全達(dá)到了三元結(jié)構(gòu)的極限,因此,它具有極高的熔點而硅樹脂,由于在硅氧烷鍵的 Si原子上結(jié)合了 CH; CH5,以及 OCH3、OC2H5、OC;H,等有機(jī)基團(tuán),而且以直鏈狀的二元結(jié)構(gòu)置換部分三元結(jié)構(gòu),因而易加熱流動、易溶于有機(jī)溶劑,對基材具有親和性,使用很方便。氧原子的自由化合價決定每個硅氧烷單元的官能度,因此有機(jī)硅氧烷單元有單、雙、三和四官能的。
無官能的分子 R4Si不能作為高聚物的結(jié)構(gòu)單元。構(gòu)成硅橡膠的基本結(jié)構(gòu)單元主要有 4 種,其結(jié)構(gòu)、表達(dá)式、官能度、R/Si比和標(biāo)記見表 1-1,而 M單元或 D單元是必須具備的成分。其中,在這些結(jié)構(gòu)單元上連接有機(jī)基團(tuán)R為H或有機(jī)基,如 CH;(Me)、C;H(Et)、C;H,(Pr)、CH-CH;(V)、CHsph)等。在這些單元中,組成三元結(jié)構(gòu)的 T單元和Q 單元是必須具備的成分。通過與 D元和M單元的組合,可制備出各種性能的聚有機(jī)硅氧烷。根據(jù)三元結(jié)(T)的含量、有機(jī)基 (R) 的類型、反應(yīng)性官能團(tuán)的數(shù)量 (OH、OR、不飽和基、氨基等),所得的產(chǎn)物具有從液狀至高黏度油狀,直至固體的各種形態(tài)。
硅橡膠硫化前呈線型分子結(jié)構(gòu) (可以含有支鏈),硫化后呈立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其線型鏈段基本結(jié)構(gòu)是二甲基硅氧烷鏈節(jié) (MeSiO),也可以含有二苯基硅氧烷鏈節(jié) Ph,SiO),也可以含甲基苯基硅氧烷鏈節(jié)(PhMeSiO),還可以是基甲基硅氧鏈節(jié)[(NCCH,CH)MeSi0].氟丙基甲基硅氧烷鏈節(jié)(FCCHCHMeSiO) 等。支化或交聯(lián)點是甲基硅倍半氧結(jié)構(gòu)或氧化硅結(jié)構(gòu)(實際上是一個硅原子與另外四個硅原子共用四個氧原子形成 Si-O-Si鍵)通過乙烯基加成交聯(lián)硫化的硅橡膠,其交聯(lián)點結(jié)構(gòu)是硅亞乙基硅結(jié)構(gòu):Si-CHCH,-Si.每個硅原子再分別和三個氧原子鍵連,通過乙烯基加成硫化的硅橡膠,則其交聯(lián)點結(jié)構(gòu)則可能是硅
丙基硅或硅丁基硅結(jié)構(gòu)。
MQ硅樹脂,意指由單官能鏈節(jié)(MesSio,即M)與四官能鏈節(jié)(SiO2,即Q)構(gòu)成
的硅樹脂;MDQ硅樹脂,則指由單官能鏈節(jié)、雙官能鏈節(jié)和四官能鏈節(jié)構(gòu)成的硅樹脂。僅由Q單元構(gòu)成的聚合物,通常作為硅樹脂的一個結(jié)構(gòu)單元使用。而以 Na 鹽形態(tài)存在的水玻璃和以乙氧基(OCH;) 部分封端的聚硅酸乙醋只不過是作為特殊例子使用的。M單元可稱為鏈終止劑,它具有調(diào)節(jié)分子量大小的調(diào)節(jié)劑的作用。僅由 D單元構(gòu)成的硅油及橡膠是人們所熟知的。不同硅氧烷單元能夠自結(jié)合和相互結(jié)合,組成多種多樣的有機(jī)硅化合物。
聚有機(jī)硅氧烷屬于有機(jī)硅化合物這一類別,其特點是分子中至少有一個直接的 Si--C鍵。硅的其他種類有機(jī)化合物,如硅酸酷、異氰酸硅烷、異氰酸基硅烷、異硫氰酸基硅烷酷氧基硅烷等,都不包含直接的 Si-C 鍵,其中的碳只是經(jīng)過氧才連接到硅上的。
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