高性能硅橡胶山东省工程研究中心

发布时间:2024-03-14文章来源: 浏览次数:

工程研究中心依托现有研发团队和技术实力,不断引进和吸收国内外先进技术,完善技术创新体系,围绕系列高性能硅橡胶的关键制备技术进行科技创新研发,突破行业关键共性技术。工程研究中心将在苯基有机硅特种单体的制备及水解环化工艺、SiO2气凝胶填料和陶瓷化填料的制备及连续改性、苯基/聚酰胺共聚甲基聚硅氧烷等研究方向,开展多学科交叉融合的科技攻关,建立硅橡胶生胶结构、填料表面结构与有机硅橡胶材料使用性能的构效关系,突破高性能硅橡胶的批量制备技术,将现有产业进行深化和拓展,更好的满足现有市场的技术需求。

工程研究中心根据国家战略性新兴产业发展要求、山东省深化新旧动能转换建设绿色低碳高质量发展的需求,结合市场,加强原创性科技攻关,针对新一代高端硅橡胶开展产业关键共性技术研究,拟在以下四个方面开展有特色的研究

1、苯基有机硅特种单体

图1 苯基硅烷特种单体

苯基硅烷单体的主要技术路线有美国道康宁(DOW CORNING)的格利雅法、德国瓦克的气相热缩合法,俄罗斯的转炉法和间歇搅拌床直接法。开发高效、低成本的新型苯基有机硅单体合成与纯化技术装置,成为有机硅行业的关注重点。在此背景下,本研究方向采用连续流化床直接法合成苯基氯硅烷单体,抑制副产物生成。开发二苯基二甲氧基硅烷的“一步法”水解环化制得高纯度八苯基环四硅氧烷(D4Ph)产品,为高性能甲基苯基硅橡胶的提供关键原料。

2、高强度透明硅橡胶

图2 系列气凝胶产品

硅橡胶分子主链呈螺旋构型,柔性非常大且分子间作用力较弱,使其力学性能、机械强度均较差,特别是生胶0.34 MPa的拉伸强度严重限制了它的广泛应用。针对透明硅橡胶存在的强度差、成本高的行业共性难题,通过调节SiO2气凝胶的聚合度以及改性剂种类、含量等,制备一系列不同表面性质的SiO2气凝胶材料。并将SiO2气凝胶颗粒替代原有的补强剂,解决SiO2气凝胶与硅橡胶的有效界面构建关键科学问题。优化改进SiO2气凝胶、基础胶和催化剂的工艺配比,实现高强度透明硅橡胶的连续化和智能化生产。

3、甲基苯基硅橡胶

图3 甲基苯基聚硅氧烷

硅橡胶聚合物中苯基硅氧烷链节分布是甲基苯基硅橡胶产品性能的关键。由于不同单体的相容性差、竞聚率差异成为该类产品结构控制的瓶颈。本研究方向以甲基苯基聚硅氧烷、功能基团改性甲基苯基有机硅聚合物的合成为研究对象,通过对共聚过程关键技术的控制,实现苯基含量(Ph/Si,摩尔比)、功能基团含量全域可控无规共聚,实现低苯基、中苯基、高苯基含量的系列高强度特种功能性硅橡胶的制备。

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