有機硅樹脂結構

A. 純硅樹脂和改性有機硅樹脂的區別 他們的定義是什麼我老是分不清楚。

主要原因

絕大多數礦物材料都具有多孔表面,易吸收水分,因而對牆體造成損壞。研究表明,水分對建築材料可造成如下損壞:

①由於溶脹收縮造成的開裂;

②結晶鹽的析出形成風化;

③生長黴菌形成微生物滋長的溫床;

④易玷污;

⑤溶解有酸性氣體(CO2,COX)的雨水造成對建築材料的化學侵蝕。

2高性能塗料基料的有機硅樹脂

與線性兩維硅油不同的是:有機硅樹脂是高分子、三維交聯化合物,以硅/氧作為主要化學鍵,與石英不同的是:每個硅原子中第4個氧原子被有機基團R所取代。有機基團提供憎水性,與有機體系混容的穩定性等有機特性。可以說硅樹脂是用有機方法改性的石英結構。所有硅樹脂都含有機硅的T(代表3個官能團的)單元。

3純有機硅樹脂塗料是耐久的外牆保護體系

德國威凱化學品公司在1963年成功開發了純硅樹脂乳膠漆,並由其研究人員SiegfriedNitzsche,E-waldPirson和MichaelRoth申請了專利。

本發明涉及一種基於有機硅樹脂水分散體的塗料,該塗料的有機樹脂含量不超過有機硅樹脂的比例。按照本發明製成的塗料具有以下特性:可洗刷性;抗粉化;高憎水性;優良的耐候性;較高的水蒸汽透過率。

以純有機硅樹脂為主要成膜物的外牆塗料可有效防止潮濕破壞,它們在建築材料表面形成穩定、高耐久、三維空間的網路結構,抗拒來自於外界液態水的吸收,但允許水蒸氣自由通過。這即意味著外界的水可以被阻擋在牆體外面,而牆體里的潮氣可以很容易地逸出。純有機硅樹脂外牆塗料就象自然界中的樹葉一樣,雨水不能滲進葉子,但樹葉上的水分仍可蒸發。

4國際標准組織的定義

鑒於純硅樹脂乳膠漆在全球尤其在歐洲所取得的重大成功,國際和一些國家標准化組織為此種塗料給出一些具體定義:

歐洲標准(EN1062):根據決定塗料主要性能基料的不同來定義。對硅樹脂外牆塗料來說,連接基料應為純有機硅樹脂,並列出具有重要物理性能是高水蒸汽透過率(S<0.1m)和低液態水吸收率(W<0.1kg/m2h015)。

德國標准DIN18363給出了硅樹脂塗料的組分:純有機硅樹脂乳液,聚合物乳液,顏料,填料和助劑,並規定其應有憎水性。

法國標准化組織(AFNORFDT30-808)規定:純有機硅樹脂在連接基料中的比例超過40%時,稱作純硅樹脂塗料。

5有機硅底漆是底材處理的理想選擇
來自於外界的水分加上底材自身的鹼性物質和濕氣揮發時析出的有害鹽,在塗層與底材交界處匯合,使塗料易造成損害。選擇塗料體系的重要一步是選擇合適的底漆,有機硅底漆能夠滲透到多孔底材較深部位,形成一個憎水區,具有以下特點:

①極高的蒸汽透過率;

②良好的滲透深度,可達0.5mm左右;

③極大降低對外界液態水的吸收,與未處理的底材相比,可降低80%以上;

④提高面漆對底材的附著力;

⑤封閉鹼性物質的析出。

6純硅樹脂塗料性能

6.1耐候性

眾所周知,塗料的性能取決於成膜物的基料性質。由於有機硅樹脂的化學穩定性,減少了有機乳液的用量。純硅樹脂塗料強調了戶外耐候性,提出了對建築物的長期保護功能。

在德國克瑞特曝曬場,純硅樹脂塗料經歷了5年的工業環境曝曬,塗膜表面也無色差粉化等現象產生。

6.2憎水性能

明顯的水珠效果反映了純硅樹脂乳膠漆的憎水性。即使在暴雨和苛刻的溫度條件下,也沒有因水的壓力而產生面漆顏色變暗、溶脹或剝落。

按照ISO1062-3測試其吸水率為0.09kg/m2h015。

6.3水蒸汽透過率

根據ISO7783-2測量的結果:傳統乳膠漆對來自底材蒸汽的擴散阻力(ISO7783-2濕杯法)約為(0.3～0.75)m。而純硅樹脂塗料只有約(0.04～0.14)m。也就是說:傳統成膜的乳膠漆每天每平方米的水蒸汽的擴散量可以30g左右,進而達到120g。

6.4抗玷污性

多年的試驗表明,純硅樹脂乳膠漆常年乾燥的漆膜幾乎沒有積塵。即使出現灰塵,也可簡單地掃除。灰塵很難滲入塗層。

6.5微生物的侵
由於純硅樹脂乳膠漆表面是高度憎水的,永久結合其中的硅樹脂塗層在長時間內保持乾燥,減少了微生物例如藻類和黴菌滋長的機會。

7工程實例

在全球,用純硅樹脂外牆塗料塗刷的建築物已不勝枚舉,現給出一些具有代表性的案例。

7.1美國華盛頓白宮

建造於1973年,重新修補於1983-1988年。修補前,塗料體系被潮氣和結晶鹽破壞嚴重,開裂、粉化;修補體系:一是清除舊塗膜;二是用WACKERBS?OH增強底材;三是使用WACKERBS?為基料的有機硅樹脂外牆塗料作為面漆。

7.2老松林小學慕尼黑富若曼寧大街,由建築師HansGr?ssel建於1927年。位於慕尼黑北部,緊靠著從慕尼黑至柏林擁擠、多塵的超速幹道。

建築物說明:加氣石灰砂漿的磚砌體,噴射灰泥,建築物底部為搗實混凝土,外露混凝土,極粗糙的灰泥表面。

特點:用在加氣石灰飾粉(非水化的)上的塗料必須顯示CO2的高透過性,以避免灰泥重結晶,由於灰泥結構造成容易積塵。

塗料:用Ispo公司的硅樹脂外牆塗料Isposil在1975年、1976年塗刷中塗和面塗,用siliconate(硅酸鹽)(BS15)作為稀釋底漆。

面積:7000m2

顏色:紅色

2001年評價:狀態良好、憎水性和水珠效果良好。在一些部位(槽溝),鹽引起飾粉輕微的損壞。

7.3新加坡TemasekPolytechnic大學使用了WackerSMK(一種有機硅微乳)作為底漆。面漆使用了以WackerBS純有機硅樹脂為主要基料的塗料。

8結語
純硅樹脂乳膠漆已經發展成為最先進的現代外牆塗料體系之一。自70年代以來,以遠高於塗料平均增長率的市場佔有率高速增長,在全球客戶中得到廣泛的認可。在德國,已佔據了19%的市場份額;在歐洲也具有約10%的市場佔有率。幾乎每個乳膠漆的生產商都生產此類塗料。一些跨國公司已在中國生產,預示著他們對此類塗料的前景具有充分的信心。

由於純硅樹脂乳膠漆可接受的成本和優異的綜合性能,尤其適合中國目前的塗料市場,相信在不久的將來必將為更多的塗料廠家和客戶所接受。

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B. 有機硅樹脂與有機樹脂的性能比較

1、耐熱性：有機硅樹脂耐熱溫度高，通常在250℃以下都穩定。有機樹脂在高溫版下易權氧化分解。
2、電氣特性：有機硅樹脂電氣特性降低很少，高頻性隨頻率變化極小。有機樹脂電氣特性大大降低，在常溫和常態下，與有機硅相同的特性。
3、耐水性：有機硅樹脂分子中甲基的排列使其具有憎水性，其塗膜的吸水性小。即使吸收了水分也會迅速放出恢復到原來的狀態。有機樹脂浸水後電氣特性大大降低，吸收的水分難以除掉。
4、耐候性：有機硅樹脂難以產生由紫外線引起的游離基反應，不易產生氧化反應，耐候性極佳。有機樹脂除丙烯酸類樹脂外，耐候性好的樹脂不多。
5、機械強度：有機硅樹脂分子間引力小，有效交聯密度低，機械強度較弱。有機樹脂分子間引力大，易定向。有效交聯密度大，機械強度高。但在200℃以上時，強度急劇下降。
6、耐溶劑性：有機硅樹脂耐各種有機溶劑性差。有機樹脂通常比硅樹脂優良。
7、粘結性：有機硅樹脂對金屬和塑料等基材的粘結性差。有機樹脂以環氧樹脂為代表，對基材的粘結性好。
8、相溶性：有機硅樹脂同其他有機樹脂的相溶性有限。有機樹脂與不同種類的樹脂也大都能相溶，可以混合使用。

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E. 有機硅樹脂的成分結構

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，由於硅醇濃度逐漸減少，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，它們包括酸和鹼，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 。
硅樹脂最終加工製品的性能取決於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。

F. 鏈夋満紜呭拰鏃犳満紜呮湁浠涔堝尯鍒

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G. 硅橡膠與硅樹脂的關系和區別是什麼

有機硅學名聚硅氧烷樹脂。主鏈由硅氧原子交替
組成、硅原子上帶有有機基團支鏈的熱固性樹脂。是最
早的有機硅產品。在聚硅氧烷分子中，有機取代基 (R)
與硅原子(Si)的比值，是決定產品形式的重要參數。當
R/Si<2時，產品為有機硅樹脂；R/Si≈2時,為高粘滯塑
性態的生膠，即硅橡膠；當R/Si>2時，為低分子量的油
狀物，稱硅油。

1、硅樹脂最終加工製品的性能取決於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材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。
硅樹脂是一種熱固性的塑料，它最突出的性能之一是優異的熱氧化穩定性。250℃加熱24小時後,硅樹脂失重僅為2～8%。硅樹脂另一突出的性能是優異的電絕緣性能,它在寬的溫度和頻率范圍內均能保持其良好的絕緣性能。一般硅樹脂的電擊穿強度為50千伏／毫米，體積電阻率為1013～1015歐姆·厘米，介電常數為3，介電損耗角正切值在10-30左右。此外，硅樹脂還具有卓越的耐潮、防水、防銹、耐寒、耐臭氧和耐候性能，對絕大多數含水的化學試劑如稀礦物酸的耐腐蝕性能良好，但耐溶劑的性能較差。

2、硅橡膠亦聚物分子是由SI-O（硅-氧）鍵連成的鏈狀結構。SI-O鍵是443.5KJ/MOL，比C-C鍵能（355KJ/MOL)高得多，且因其獨特分子結構，使得硅橡膠比其他普通橡膠具有更好的耐熱性、電絕緣性、化學穩定性等。
典型的硅橡膠即聚二甲荃硅氧烷，具有一種螺旋形分子構型，其分子間力較小，因而具有良好的回彈性，同時指向螺旋外的甲荃可以自由旋轉，因而使硅橡膠具有獨特的表面性能，如憎水性及表面防粘性。
硅橡膠由硅、氧原子形成主鏈，側鏈為含碳基團，用量最大是側鏈為乙烯的硅橡膠。既耐熱，又耐寒，使用溫度在100--300℃之間，它具有優異的耐氣候性和耐臭氧性以用良好的絕緣性。缺點是強度低，抗撕裂性能差，耐磨性能也差。

H. 有機硅樹脂的結構為什麼在某些溶劑里有豎條的痕跡（一定的粘和程度）

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，中性的初縮聚體於空氣中熱氧化或在催化劑存在下進一步縮聚，最後形成高度交聯的立體網路結構。而你所說的應該是開始水解的初始產物。。

I. 熱固性樹脂有哪些

除不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂外，熱固性樹脂主要有以下品種。
一、三聚氰胺甲醛樹脂
三聚氰胺甲醛樹脂是由三聚氰胺和甲醛縮聚而成的熱固性樹脂。用玻璃纖維增強的三聚氰胺甲醛層壓板具有高的力學性能、優良的耐熱性和電絕緣性及自熄性。
二、呋喃樹脂
由糠醛或糠醇本身進行均聚或與其它單體進行共縮聚而得到的縮聚產物，習慣上稱為呋喃樹脂。這類樹脂的品種很多，其中以糠醛苯酚樹脂、糠醛丙酮樹脂及糠醇樹脂較為重要。
三、聚丁二烯樹脂
聚丁二烯樹脂是一種分子量不高的液體，大分子主鏈上主要包含1，2-結構，又稱為1，2-聚丁二烯樹脂。這種樹脂的大分子鏈上具有很多乙烯基側鏈，所以，在游離基引發劑存在下，可進一步交聯成三向網路結構的體型高聚物。
1，2-聚丁二烯樹脂可由丁二烯在烷基鋰、鹼金屬（常用金屬鈉）或可溶性鹼金屬復合物（如鈉-萘體系）引發劑引發下，按陰離子型聚合歷程合成。1，2-聚丁二烯樹脂大分子鏈完全由碳氫組成，因此樹脂固化後有優良的電性能、彎曲強度較好、耐水性優良。
四、有機硅樹脂
在有機硅聚合物中，具有實用價值和得到廣泛應用的主要是由有機硅單體（如有機鹵硅烷）經水解縮聚而成的主鏈結構為硅氧鍵的高分子有機硅化合物。這種主鏈由硅氧鍵構成，側鏈通過硅原子與有機基團相連的聚合物，稱為聚有機硅氧烷。
有機硅樹脂則是聚有機硅氧烷中一類分子量不高的熱固性樹脂。用這類樹脂製造的玻璃纖維增強復合材料，在較高的溫度范圍內（200～250℃）長時間連續使用後，仍能保持優良的電性能，同時，還具有良好的耐電弧性能及憎水防潮性能。