概括:
有机硅材料因其独特的结构而具有环境友好、绝缘、低表面张力等特点,其应用领域广泛涉及电子封装、日化产品、建筑等诸多方面,而硅氢化是获得它们的主要手段之一,工业上硅氢化反应一般采用Pt-异丙醇配合物(催化剂),但该体系催化剂用量大、部分其他加成产物颜色较深,限制了其在高端领域的应用,因此高性能硅氢化催化剂成为研究热点。本文主要合成了两类Pt催化剂:Pt-烯丙基聚醚配合物(Pt-APE)催化剂和Pt-乙烯基硅油配合物(Pt-Vi-PDMS)催化剂。其中配体乙烯基硅油(Vi-PDMS)采用新型两步合成工艺。 将Pt-APE催化剂应用于聚醚改性硅油的合成,通过Si-H转化率、产品外观、产品色度、FT-IR考察其性能;将Pt-Vi-PDMS催化剂应用于加成型硅橡胶的制备,通过固化物的硬度、透光率考察其性能。第一部分:以烯丙基聚醚(APE)和异丙醇为原料,制备了Pt-APE催化剂,讨论了配位时间、m(Pt):m(APE)、温度等因素对Pt-APE催化剂的影响,并将其应用于聚醚改性硅油的合成,优化其硅氢化温度、时间、Pt-APE催化剂投入量。研究发现,以Pt-APE催化剂制备的聚醚改性硅油产品外观近无色透明,Si-H转化率为95.18%,色度为。 与传统催化剂相比,催化剂用量更少,产品色度、Si-H转化率、产品外观均有较大改善。第二部分:配体乙烯基硅油采用两步合成新工艺(水解缩合、再缩合)。以二甲基二乙氧基硅烷为原料,讨论了水解缩合温度、n(H2O):n((CH3)2Si(OC2H5)2)、催化剂HCl用量对水解缩合过程的影响;其次优化了再缩合的工艺条件,并用FT-IR、1H-NMR等对合成的乙烯基硅油进行表征。第三部分:以乙烯基硅油和异丙醇为原料,得到Pt-Vi-PDMS催化剂。在加成型硅橡胶的制备中,研究发现低粘度Pt-乙烯基硅油络合物(Pt-Vi-PDMS)催化剂的性能最佳。 与催化剂相比其性能有很大的提高,当催化剂用量为8ppm时,固化物的透光率为93.67%,固化物的硬度为。
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