有机硅重点习题

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有机硅重点习题

1、为什么Si—O键的热稳定性很高？

硅的电负性较小，与非金属元素成键时，硅键比相应的碳键强。特别是Si-O键的键能比C-O键大得多，这是由于Si原子上具有可利用的空d轨道，氧原子上的P电子进入了硅的3d轨道，形成了dπ-dπ配键，以致使Si-O键带有部分双键性质，故Si-O键能加大，热稳定性好。

2、简述环硅氧烷的阴离子聚合机理。

阴离子催化开环聚合反应，就是在碱性催化剂(亲核试剂)作用下,使环硅氧烷开环聚合成线型聚硅氧烷的过程。以KOH催化D4开环聚合为例,反应开始时,KOH中OH-阴离子与D4硅原子上的3d轨道配位,导致D4内电子云密度重新分布,在加热下引起Si—O—Si键断裂(开环),生成链端含阴离子的线状硅氧烷低聚体,后者进一步与D4反应,逐步增长成为高摩尔质量的线型聚二甲基硅氧烷。

3、硅油为什么有高度的疏水性？

用硅油处理固体表面后，能大大减小透水性和吸水性，而不破坏他们的透气性，机械性能和其他性能。硅油之所以具有这样好的疏水性能，从分子结构本身观测，是由于烃基的氢原子以0键与主链的硅原子相结合，增加了自由旋转的空间体积，停机的氢原子和水的氢原子相互排斥，使水分子难以与亲水的氧原子接近，因而提供了疏水效果。

4、有机硅高分子的力学性能有什么特点？

由于聚硅氧烷的分子间作用力弱，力学性能比较差，在一定程度上限制了其应用范围大多数商用的聚硅氧烷寻常含有百分之四十到百分之五十的二氧化硅补强填料。采用适当补强可使橡胶硫化胶的强度达到10MPa，相对伸长百分之百到百分之四百。这主要是由于补强后的硅橡胶存在着交联。在硅原子上引入占有较大空间的取代基也能产生具有较高柔韧性的漆膜。因此在结构相像的状况下甲基苯基硅树脂比相应的甲基硅树脂软些。

5、Si-OR键有什么化学性质？

其热稳定性较高，但随烷基增大及支化度提高而下降。当苯基取代烷基后，可提高其耐热性。Si-OR键在碱金属或氢氧化物存在下，其热稳定性明显下降。Si-OR还可被质子酸、羧酸、酸酐、卤化物、金属及其氢化物、水及醇等断裂，并生成硅氧烷或相应的含硅化合物。Si-OR的水解反应活性随R的空间位阻增大而降低，并随硅原子上OR的增加而提高。

6、R/Si比例对硅树脂性能有什么影响？

硅树脂最终加工制品的性能取决于所含有机基团的数量(即R与Si的比值)。一般有实用价值的硅树脂，其分子组成中R与Si的比值在1.2～1.6之间。一般规律是，R/Si值愈小，所得到的硅树脂就愈能在较低温度下固化；R/Si的值愈大，所得到的硅树脂要使它固化就需要在200～250℃的高温下长时间烘烤，所得的漆膜硬度差，但热弹性要比前者好得多。

7、有机硅粘合剂用的硅树脂有哪些种类？

树脂型有机硅粘合剂的主体材料是硅树脂，其性能直接决定这类胶粘剂的性能。纯有机硅树脂按其固化方式的不同可以分为缩合型硅树脂，加成型硅树脂，过氧化物引发型硅树脂。

8、聚硅氮烷的制备与使用工程为什么不允许有水？

由于聚硅氮烷对水解很敏感，制备过程若有水就难以获得和聚硅氧烷全面性状一样良好的以硅氮烷为基础的聚合物。金属离子可以增加聚硅氮烷的水解稳定性，这是由于氮作为金属离子的电子给予体，形成配位结构所致。氮原子上被烷基取代也能增加水解稳定性。

9、试述有机硅胶粘剂的特点。

（1）.耐高低温性能优良；纯有机硅树脂固化后能长期在300℃工作而不破坏短期工作温度可以达到800℃甚至1000℃。主要用于胶接金属与纤维织物耐热材料、玻璃钢等非结构件及螺钉的密封与固定。（2）.耐大气老化，耐辐射性能优良；（3）.优良的电绝缘性；（4）.低的粘附强度；

（5）.良好的疏水性，透气性，低表面张力，生理惰性

10、简述有机硅树脂生产中的水解过程。

制备有机硅树脂，一般多用两种或两种以上的单体进行水解，如CH3SiCl3、(CH3)2SiCl2、C6H5SiCl3、(C6H5)2SiCl2、C6H5(CH3)SiCl2等共同水解。最理想的状况是：选择适当的水解条件，使各种单体组分均能同时水解，能共缩聚成均匀结构的共缩聚体，以获得较好而又稳定的性能。但实际上水解中各个单体组分的水解速度并不一样，有些单体水解后生成的硅醇分子本身又有自行缩聚成环状低分子倾向，易导致水解中间产物中各分子结构杂乱无章和分子量分布范围过宽之弊。

11、常规有机硅耐热绝缘漆所用单体如下表。计算100%纯度单体用量和实际投料量。

单体用量物料名称(摩尔百分数)CH3SiCl3(CH3)2SiCl2C6H5SiCl3(C6H5)2SiCl217.135.229.417.7100%纯度单体用量/质量份26.545.46