耐高溫導熱油的制備和性能研究.pdf

1、隨著科技的進步，特別是國防、軍工等高端領(lǐng)域的飛速發(fā)展，對導熱油的耐熱性提出了更高的要求。在已知的導熱油中，礦油型導熱油使用溫度相對較低，高溫熱穩(wěn)定性差；而現(xiàn)有的合成型導熱油多數(shù)為合成芳烴、聯(lián)苯或聯(lián)苯醚類化合物，其性能雖然優(yōu)良，但對人體和環(huán)境具有較大的毒副作用，目前美國和歐洲等許多地方都限制其使用，因此迫切需要一種能耐高溫的環(huán)保型導熱油。硅油作為有機硅聚合物中的重要一員，在醫(yī)療、食品、建筑、化妝品等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，由于其是以Si-O-

2、Si為主鏈結(jié)構(gòu)且側(cè)鏈帶各種取代基的有機硅氧烷聚合物，因此，具有有機硅所特有的兼具有機和無機化合物的性質(zhì)，尤其具有良好的耐熱性。本論文主要考察了封端劑、側(cè)鏈結(jié)構(gòu)、耐熱穩(wěn)定劑等因素對聚硅氧烷耐熱性的影響，共分為四個部分。
　　第一章：概要介紹了導熱油的種類和研究進展，對硅油的制備方法及其在導熱領(lǐng)域的應(yīng)用情況進行了綜述，詳細討論了影響聚硅氧烷耐熱性的因素以及提高耐熱性的各種方法，并由此提出了本課題的研究目標和研究思路。
　　第二章

3、：主要研究了封端劑的制備及甲基二苯基乙氧基硅烷的水解動力學過程。首先利用格氏法合成了二甲基苯基氯硅烷，然后再通過水解縮合工藝制備了封端劑1,1,3,3-四甲基二苯基二硅氧烷；從甲基苯基二乙氧基硅烷出發(fā)，用鈉縮合法合成了甲基二苯基乙氧基硅烷，再將其水解縮合，得到了1,2-二甲基四苯基二硅氧烷，并對其水解動力學進行了研究。結(jié)果表明：甲基二苯基乙氧基硅烷的水解反應(yīng)可近似為二級反應(yīng)，水解速率常數(shù)隨著溫度的升高而增大，水解反應(yīng)的活化能為508.8

4、2KJ/mol,指前因子為1.86×1070。
　　第三章：主要制備了不同官能基封端、主鏈為不同結(jié)構(gòu)[聚二甲基硅氧烷（PDMS）及聚二甲基-聚甲基苯基硅氧烷（PDMS-PMPS）]、不同分子量的硅油，并對其熱穩(wěn)定性進行了研究。甲基二苯基硅基封端的聚二甲基硅油的折光率與苯基摩爾含量之間呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，動力粘度隨著分子量的增大而增大，無論在氮氣中還是在空氣中，甲基二苯基封端的聚二甲基硅氧烷的熱穩(wěn)定性總體上隨著分子量的減小而增加，但

5、分子量小于15×103以后，聚硅氧烷的熱穩(wěn)定性反而下降。不同封端劑對于二甲基硅油熱穩(wěn)定性影響不同，其熱穩(wěn)定性由好到差的順序為：MePh2SiO>Me2PhSiO>Me3SiO。在PDMS-PMPS中，封端劑對其耐熱性的影響呈現(xiàn)出與二甲基硅油（PDMS）相同的趨勢，其熱穩(wěn)定性由好到差的順序也是MePh2SiO>Me2PhSiO>Me3SiO；在封端劑相同的情形下，改變PDMS-PMPS中MePhSiO鏈節(jié)的含量，發(fā)現(xiàn)硅油的耐熱性隨著MeP

6、hSiO鏈節(jié)的增多先增加，在MePhSiO％為10.2%附近，可獲得最佳的效果，若繼續(xù)增加MePhSiO含量，耐熱性反而會下降； PDMS-PMPS耐熱性與分子量也有關(guān)，它隨分子量的增大先是提高，然后再下降，存在一個最佳區(qū)域。除考察甲基苯基硅氧鏈節(jié)對硅油熱性能的影響外，還考察了甲基乙基硅氧鏈節(jié)對硅油熱性能的影響，制備了聚二甲基-聚甲基苯基-聚甲基乙基硅氧烷（PDMS-PMPS-PMES），發(fā)現(xiàn)該共聚物的耐熱性隨著甲基乙基硅氧鏈節(jié)的增多而