Композиционные керамические материалы на основе кремнийорганического связующего и тугоплавких бескислородных наполнителей

• Автор: Яо, Иннокентий Михайлович
• Шифр специальности: 02.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 163 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Аналитический обзор

1.1 Общая характеристика полиорганосилоксановых соединений

1.2 Свойства и применение кремнийорганических полимеров

1.3 Особенности макромолекулярной природы используемых неорганических наполнителей

1.4 Межфазное взаимодействие на границе раздела фаз композиционных материалов

1.5 Характеристика и свойства прессматериалов на силоксановом связующем и технической керамики высокотемпературного получения

2. Объекты и методы исследования

2.1 Характеристика веществ, используемых в работе

2.2 Методы исследований

3. Экспериментальная часть
3.1 Исследование процесса структурирования и оптимизация
состава полиорганосилоксанового связующего
3.2 Исследование характеристик порошков тугоплавких бескислородных наполнителей
3.3 Исследование процессов, происходящих на границе раздела фаз композиционных материалов
3.4 Физикомеханические свойства полученных композиционных керамических материалов
О Г Л А В Л Е Н И Е продолжение
3.5 Исследование структурных превращений ККМ при их
термообработке
4. Обсуждение результатов экспериментов
4.1 Исследование процесса отверждения и оптимизация состава связующего
4.2 Характеристики порошков бескислородных наполнителей
4.3 Мсжфазное взаимодействие в системе полимернаполнитель
4.4 Оптимизация параметров энергосберегающей технологии получения ККМ
4.5 Деструктивные процессы полиорганосилоксанового связующего
4.6 Оценка межфазного взаимодействия, протекающего при термообработке ККМ
5. Практическое использование результатов работы
6. Основные выводы по работе
Заключение
Литература


Эффективность применения кремнийорганических материалов в большинстве случаев состоит в возможности создания принципиально новых композиционных материалов и изделий из них, а также особо ответственных конструкций повышенной степени надежности, которые вообще не могут быть получены с применением иных материалов. В основном полиорганосилоксаны получают путем гидролитической поликонденсации органохлорсиланов. В данной области широко признаны заслуги К. А. Андрианова. Первые работы по синтезу высокомолекулярных кремнийорганических соединений были начаты им еще в г. II СНз,С2Н5,С6Н5. Скорость гидролиза органохлорсилана в значительной степени зависит от его функциональности и величины органического радикала. Так, метилхлорсилан гидролизуется в несколько раз быстрее, чем диметилхлорсилан, однако скорости гидролиза как первого, так и второго соединения существенно выше, чем скорости гидролиза арилгрихлорсиланов. В некоторых случаях в качестве исходных соединений используют органоалкоксисиланы . Я2 СЖ2 2Н 12 ОН 2Я1ОН. Скорость этой реакции намного меньше, чем скорости гидролиза органохлорсиланов. Однако гидролиз ускоряется в присутствии кислот и щелочей. Кроме того, скорость гидролиза зависит от функциональности органоалкоксисиланов и от величины органических радикалов. С ростом величины радикалов, как связанных непосредственно с кремнием, так и входящих в состав алкоксигруппы, скорость гидролиза уменьшается. К2 ОН2 Я2 ОН2 п1Н. Строение и свойства полученных полиорганосилоксанов в значительной мере определяются функциональностью исходных мономеров. I находится в пределах 1,5 1. В литературе приведены самые различные исходные кремнийорганические соединения. Достаточно часто используются водородосодержащие хлорсиланы трихлор и метилхлорсиланы , алкенил хлорсиланы винилтрихлор , и винилметилдихлорсиланы . Упоминаются также пропилтрихлорсилан ,, гексилтрихлорсилан , , толил, бензили фенилэтилхлорсилан . Используются также с аллильными и металлильными группами . Среди органоалкоксисиланов применяются преимущественно метоксии этоксипроизводные с метильными, этилными и фенильными радикалами, непосредственно связанными с кремнием. Используются также алкоксисиланы с толильными, бензильными, фенильными , и винильными группами, метоксисиланы с трифторпропильными радикалами , Применяются также ароматические силанодиолы . В качестве гидролизующего агента часто применяют воду. Однако вода энергично реагирует с органохлорсиланами, поэтому в большинстве случаев е применяют в смеси с органическими растворителями, смешивающимися с водой спиртами ,, ацетоном , диоксаном . Кроме того, применяют смеси указанных растворителей с веществами, не смешивающимися с водой, в основном с толуолом ,. Вода как гидролизующий агент может быть использована и в других агрегатных состояниях в виде льда и пара ,. Применение мелкоизмельченного льда позволяет не только поддерживать низкую температуру в реакционной среде, но также обеспечивает более мягкие условия гидролиза, поскольку лед вступает в реакцию постепенно. При использовании смеси льда с водой лед используется как хладоагент. Еще более мягкие условия гидролиза оргаиохлорсиланов могут быть достигнуты при изменении влажности воздуха или при использовании паров воды . Для ускорения поликоиденсации алкоксисиланов используют смешанный катализатор, состоящий из диалкил оловооксида и жидкого оловоорганического соединения . Низкомолекулярные полиорганосилоксаны, используемые в композициях холодной вулканизации, могут иметь на концах полимерной цени не только гидроксильные, но и другие функциональные заместители. Эти функциональные заместители могут вводится как в процессе синтеза полимеров, так и посредством вторичных реакций . Функциональные группы у концевых атомов могут быть заменены на другие реакционноспособные группы. Гак а, со дихлоролигосилоксаны при взаимодействии с водой образуют соответственно олигосилоксан а, со диолы. Первые попытки вулканизации низкомолекуляриых кремнийорганических каучуков относятся к началу х годов. В США для этой цели были запатентованы органические перекиси.