Tìm hiểu nhựa silicone k58 đại học bách khóa hà nội

Để thực hiện tổng hợp nhựa silicon có thể đi từ các phương pháp thủy phân: thủy phân trực tiếp, thủy phân ngược, sử dụng thêm dung môi cho quá trình thủy phân.. Sự hình thành mạng khô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU POLYME

TÌM HIỂU NHỰA SILICON

NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN

:

1 Phạm Ngọc

2 Hoàng Ngọc

3 Nguyễn Thị

4 Đoàn Mạnh

5 Nguyễn Sĩ

6 Đặng Phúc

7 Hoàng Thị

8 Vũ Lan

9 Hoàng Đình

10 Ngô Văn

11 Phan Công

GVHD: TS NGUYỄN PHẠM DUY LINH

- 1940: Rochow tạo ra quy trình tổng hợp trực tiếp diclodimetylsilan, hay còn gọi là quy trình Rochow.

- Những năm 1940: Nhu cầu vật liệu organosiloxan tăng mạnh do sự leo thang của Thế Chiến II

- Năm 1950 cho đến nay đánh dấu sự phát triển rất nhanh của polyme silicon khi các nhà máy bắt đầu sản xuất những vật liệu silicon ứng dụng trong nhiều trong cuộc sống và trong khoa học

II NHỰA SILICON

Polysiloxa

n mạch thẳng phân nhánh

Polysiloxan mạch vòng

Cao su silicon

CẤU TRÚC CHUNG

T

Q

Ngoài các mắt xích T và Q còn có các mắt xích M và D

: Mắt xích M

: Mắt xích D

• Khi phân tử chỉ gồm các mắt xích T thì chỉ gồm các cấu trúc :

• Khi phân tử gồm các mắt xích T và Q thì có cấu trúc :

Trong cấu tạo của nhựa silicon còn có thể có:

1 Các nhóm –OH chưa phản ứng

2 Các liên kết Si-H

3 Các nhóm hydrocacbon không no, như:

vinyl, anlyl,…

GIAI ĐOẠN 1: TỔNG HỢP MONOME

*Monome thường dùng là triclosilan, hoặc có thể là

1.1 TỔNG HƠP CLOSILAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP

TỔNG HỢP TRỰC TIẾP

Sản phẩm thu được là một hỗn hợp của

cao, chỉ khoảng 15-20%

1.2 TỔNG HỢP CLOSILAN BẰNG

PHẢN ỨNG GRINHIAR

1.2 TỔNG HỢP CLOSILAN BẰNG

PHẢN ỨNG GRIGNARD

tách loại dung môi,

hợp RMgCl

2 TRIANKOXYSILAN

so với liên kết Si-Cl, nên các ankoxysilan khó bị

thủy phân tạo nhóm –OH để ngưng tụ

–OH thì không sinh ra sản phẩm phụ là axit, nên

thích hợp cho các ứng dụng phải tránh sự ăn mòn

như: màng phủ, sơn

GIAI ĐOẠN 2: TỔNG HỢP POLYME

 Có rất nhiều phương pháp khác nhau để tổng hợp

polyorganosiloxan từ các organosilan nhưng quá trình

phổ biến nhất vẫn là thủy phân.

Để thực hiện tổng hợp nhựa silicon có thể đi từ các

phương pháp thủy phân: thủy phân trực tiếp, thủy phân

ngược, sử dụng thêm dung môi cho quá trình thủy

phân.

Sự hình thành mạng không gian giữa các phân tử

silicon có thể với các cơ chế: phản ứng của các nhóm –

OH, phản ứng cộng hợp của H với nhóm vinyl hoặc sự

cộng hợp các nhóm vinyl sử dụng tia bức xạ, peoxit.

1 PHƯƠNG PHÁP THỦY PHÂN TRỰC TIẾP

độ thủy phân không đồng đều, dẫn đến hình thành

các sản phẩm không đồng nhất, có thể dẫn đến sự

gel hóa

2 PHƯƠNG PHÁP THỦY PHÂN

NGƯỢC.

Quá trình thực hiện phản ứng gồm các giai đoạn

1 Chuẩn bị hỗn hợp monome silan

2 Cho môi trường thủy phân gồm ancol và

nước vào hỗn hợp monome

3 Gia nhiệt cho hỗn hợp để thực hiện phản ứng

thủy phân và ngưng tụ

Với phương pháp này, sự đồng thủy phân là đồng

nhất và tránh được sự gel hóa

3 SỬ DỤNG DUNG MÔI KHÔNG TAN

TRONG NƯỚC

các dung môi mà chỉ hòa tan silan, nhựa silicon,

nhưng không hòa tan với nước

phân tán trong nước dưới dạng các giọt giống như

dạng nhũ tương

phân chia pha giữa dung môi hữu cơ và nước

4 ĐƯA VÀO DUNG MÔI HÒA TAN CẢ

NƯỚC VÀ SILAN.

trong nước sẽ tạo được nhựa tinh khiết, tuy nhiên

khối lượng phân tử không cao

cả nước và axeton, sau đó đưa thêm một ancol vào

hỗn hợp

ngưng tụ diễn ra từ từ, khối lượng phân tử lớn,

không bị gel hóa trong quá trình

SỰ KHÂU MẠCH TẠO CẤU TRÚC

MẠNG KHÔNG GIAN

III TÍNH CHẤT NHỰA SILICON

a Khả năng chịu nhiệt

c Chống cháy

d Chống ẩm, kín khí

các sản phẩm xăng dầu và axit là tốt

e Tính chất điện môi:

Chúng thể hiện tính chất điện môi tuyệt vời trên một phạm

vi nhiệt độ rộng

f Độ cứng

Chúng tạo thành màng cứng do cấu trúc mạng lưới ba chiều.

26

Đặc điểm chung của hầu hết các loại nhựa sil-icone là

sự ổn định vượt trội nhiệt, không thấm nước, trơ chung,

và đặc tính cách điện

IV NG D NG C A NH A ỨNG DỤNG CỦA NHỰA ỤNG CỦA NHỰA ỦA NHỰA ỰA

SILICON

NHỰA SILICON TRONG NGÀNH SƠN

 Sơn chịu nhiệt:

Với tính chất chịu nhiệt tốt, nhựa silicon là lớp liên

kết đầu tiên trong bất kì dụng cụ chịu nhiệt nào Nhựa

với bột độn và bột màu, nó có thể chịu được nhiệt độ

Màng nhựa SILRES MP 50E có thể

Ứng dụng của nhựa SILICOPHATAL chịu được nhiệt độ

Lò nướng bánh

Đáy chảo rán

 Sơn chịu thời tiết

 Với khả năng chống oxy

hóa, chống tia UV và chịu

thời tiết sơn chựa thành

phần nhựa silicon được sử

dụng trong xây dựng

 Sơn chống thấm

 Nhựa silicon có khả năng chống thấm rất tốt nên thường

có trong thành phần của sơn chống thấm cho các vật liệu xây dựng hoặc các thiết bị yêu cầu chống thấm nước

Ứng dụng điển hình là

sơn phủ lên gỗ chống

thấm tăng tuổi thọ cho

gỗ

CHẤT KẾT DÍNH TRONG SƠN

SILRES WH LỚP NHỰA SILICON CHỐNG THẤM BẢO VỆ BỀ

MẶT CỦA GỖ:

CHẤT CÁCH ĐIỆN

Nhựa silicon có tính chất

cách điện tuyệt vời

 Nhựa silicon trong nền gốm: sử dụng bản chất đàn hồi nhớt của nhựa silicon

để tổng hợp bông gốm (ceramic foams) với khả năng cách nhiệt cao từ 12600C công dụng đặc biệt cho các lò

Ứng dụng trong keo dán

Với keo dán silicon có khả năng ổn nhiệt tốt , khả năng chống ẩm và chịu thời tiết tốt , bám dính và thích hợp tạo liên kết nhanh,

Vd: Keo PSA: Keo dán PSA bao gồm

nhựa

MQ được đóng rắn trong PDMS sử dụng

xúc tác peoxit

Ứng dụng trong ngành y tế

Sản xuất các loại ống silicon phục vụ cho ngành ý tế: sử dụng trong các bệnh viện, công ty dươc, các thiết bị phẫu thuật…

Ống truyền dịch

 Sử dụng làm ống chịu nhiệt

Cảm ơn thầy cô và các bạn đã chú ý

lắng nghe!