文档介绍：学校代码 10406
分类号
密级
学号 080081704005

盲审编号 263

题目利用四氯化硅制备有机硅树
脂的研究

作者陈小飞

学科、专业应用化学
指导教师熊联明
申请学位日期
学校代码:10406
分类号:O631 学号:080081704005
南昌航空大学
硕士学位论文
(学位研究生)

利用四氯化硅制备有机硅树脂的研究

硕士研究生:陈小飞
导师:熊联明
申请学位级别:硕士
学科、专业: 应用化学
所在单位:南昌航空大学
答辩日期:2011 年 6 月
授予学位单位:南昌航空大学
the research of using silicon
tetrachloride obtained silicone resin

A Dissertation
Submitted for the Degree of Master
On Applied Chemistry

by Chen-xiaofei
Under the Supervision of
-lianming

College of Environmental and Chemical Engineering
Nanchang Hangkong University, Nanchang, China

June, 2011
摘要
四氯化硅是多晶硅生产中最主要的副产物,它是一种强腐蚀性的有毒有害液
体,遇潮湿空气即分解成硅酸和剧毒气体氯化氢,对眼睛、皮肤、呼吸道有强刺
激性,遇火星会爆炸;氯化氢气体的外溢则可使人出现咳嗽、头晕、胸闷等病状,
并导致农作物大面积减产和绝收,治理成本巨大。随着我国多晶硅总产量的逐年
增加,多晶硅生产的副产物四氯化硅的安全环保问题日益突出。因此,极有必要
对四氯化硅进行回收利用,变废为宝。本文采用缩合聚合法将四氯化硅转化成硅
氧聚合物,再用环氧树脂对其改性,制备物成膜性优良,为其进一步的应用奠定
了基础。论文对硅氧聚合物及其改性物的合成工艺进行了研究,对目标物结构与
性能进行了分析测试与表征。
1. 四氯化硅的酯化研究。以乙醇和四氯化硅为原料,通过测试产品中氯含
量及 PH 值的大小来控制反应程度,分别研究了反应温度与氯含量的关系,反应
时间对氯含量的影响,四氯化硅/乙醇配比对氯含量的影响,得出酯化反应适宜
的条件:四氯化硅/乙醇=1:4、反应温度 50℃、反应时间。
。通过测试产物的粘度来控制反应程度,分别研
究了酸性条件下反应温度与反应时间对产品粘度的影响,硅酸乙酯与水配比对产
品粘度的影响,溶剂乙醇含量对水解产物粘度的影响,以及不同 PH 值对水解产
物粘度的影响;研究了在碱性条件下,不同浓度 NaOH 溶液对水解产物的影响,
得出水解反应最优的条件:水解温度 50℃,水解时间 3h,硅酸乙酯:水=1:2,
乙醇 35%,酸性催化剂 PH=5。
。采用环氧树脂对其进行改性,分别研究了不同催
化剂、溶剂用量、反应温度、反应时间和环氧树脂用量对产物性能的影响,考察
了硬度、附着力、成膜性、耐酸性、耐海水性、储存稳定性等性能,得出以下结
论:硫酸做催化剂,改性温度50℃,改性时间1小时,溶剂用量35%、环氧树脂
用量为30%时,产物体系均一,涂膜丰满,储存稳定性好。
,可知:在水解过程中,发
生了水解缩聚反应,形成了硅氧聚合物;环氧树脂与硅氧低聚物并非简单的物理
共混,而是发生了接枝缩聚,且化学反应是发生在环氧树脂的-OH键上,而不是
在环氧基上。
关键词四氯化硅,硅氧聚合物, 环氧树脂,改性

I
Abstract
Silicon tetrachloride is the most important by-product in the Polysilicon
production ,that is a corrosive and poisonous liquid, can broken down into silicate and
highly toxic gas hydrogen chloride in the Case of humid air, Has a strong irritant to
the eyes, ski