有機硅樹脂的作用
1. 有機硅樹脂是什麼
硅樹脂是高度復交聯的網狀結構的聚有制機硅氧烷,通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各種混合物,在有機溶劑如甲苯存在下,在較低溫度下加水分解,得到酸性水解物。水解的初始產物是環狀的、線型的和交聯聚合物的混合物,通常還含有相當多的羥基。水解物經水洗除去酸,中性的初縮聚體於空氣中熱氧化或在催化劑存在下進一步縮聚,最後形成高度交聯的立體網路結構。
2. 有機硅是幹嘛用的
有機硅的特性
有機硅是一種人工合成,
結構上以硅原子和氧原子為主鏈的一種高分子聚合物。由於構成主鏈的硅-氧結構具有較強的化學鍵結,因此有機硅高聚物的分子比一般有機高聚物對熱、氧穩定得多。盡管有機硅在室溫下的力學性能與其它材料差異不大,但其在高溫及低溫下的物理、力學性能表現卓越,溫度在-60到+250℃多次交變而其性能不受影響,因而有機硅高聚物可在這個溫度區域內長期使用。有些有機硅高聚物更能在低至-100℃下正常使用。又由於有機硅分子內有偶極作用,它能有效緩沖和減弱外部電場的影響,從而對連接在硅原子上的羥基有保護作用,使之不易受物理因素或化學試劑的侵蝕。用聚有機硅氧烷製成的各項產品除基本具有耐腐蝕、耐輻照、耐高低溫外,還具有低吸濕性、高絕緣電阻、低介電常數、低應力、減振、環保、低毒性、難燃、和可返修等特性。因此有機硅被製成各式各樣的粘接密封劑、灌封膠、絕緣塗料和硅脂等成品應用於各種電子裝置中。
有機硅材料在汽車電子上的應用
有機硅應用在汽車電子裝置上有
:
粘接與密封劑、灌封膠、凝膠、絕緣塗料、導熱膠等材料。這些材料被用於保護發動機控制模塊、點火線圏與點火模塊、動力系統模塊、制動系統模塊、廢氣排放控制模塊、電源系統、照明系統、各種感測器、連接器
…
等等。
粘接與密封劑
:
使用在各類控制模塊中做為對線路板上元器件的粘接固定,
或是對大型元器件,
例如電容、電感、與線圈做輔助性固定以防止元器件因受振動而脫落,
有固定與減振的功能。另外也用做模塊外殼粘接與密封,
起到密封、防潮、防污、防蝕的功能。若使用導熱性粘接劑則同時具有粘接與散熱功能,
可以用來固定功率器件或粘接散熱板以達到粘接與散熱功能。道康寧DC7091在各類控制模塊外殼的密封、連接器的粘接處得到了廣泛的使用。發動機控制模塊中線路板與鋁質散熱外殼間的粘接則是導熱性粘接劑的典型應用,道康寧1-9226導熱粘結劑非常受歡迎。
3. 硅樹脂是什麼產品,有哪些用途
硅樹脂,是一種具有高度交聯結構的熱固性聚硅氧烷聚合物,兼具有機樹脂及無機材料內的雙重特性,具有容獨特的物理、化學性能,有很好的電絕緣性質,耐溫及防水的效果。
硅樹脂在耐溫、耐熱及防濕處理保護表層的塗布上,皆為理想的材料。
4. 什麼是有機硅樹脂
有機硅樹脂(也稱為聚硅氧烷)是一類由硅原子和氧原子交替連結組成骨架,不同的有機基團再與硅原子連結的聚合物的統稱。有機硅樹脂結構中既含有「有機基團」,又含有「無機結構」,這種特殊的組成和分子結構使它集有機物特性與無機物功能於一身。
有機硅樹脂是高度交聯的網狀結構的聚有機硅氧烷,通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各種混合物,在有機溶劑如甲苯存在下,在較低溫度下加水分解,得到酸性水解物。水解的初始產物是環狀的、線型的和交聯聚合物的混合物,通常還含有相當多的羥基。水解物經水洗除去酸,中性的初縮聚體於空氣中熱氧化或在催化劑存在下進一步縮聚,最後形成高度交聯的立體網路結構。
有機硅樹脂及改性有機硅樹脂製品以其優異的熱氧化穩定性、電絕緣性能、耐候性、防水、防鹽霧、防黴菌、生物相容性等特性,廣泛應用於國防軍工、電氣工業、皮革工業、輕工產品、橡膠塑料、食品衛生等行業,發揮著不可替代的作用。我國有機硅工業從20世紀50年代初發展至今,在材料性能、機理和應用等方面都取得了很大的發展。與先進國家相比,我國在技術上的差距相對較小,但在應用上的差距比較大。隨著耐高溫材料需求的不斷提高,有機硅聚合物作為一類特色突出的材料,可以和有機樹脂、無機材料進行改性和匹配,實現結構功能一體化,在高新技術產業和尖端領域應用前景十分廣闊。
5. 有機硅的主要用途
前有機硅產品繁多,品種牌號多達萬種,常用的就有4000餘種,大致可分為原料、中間體、產品及製品三大類,用途如下:
由於有機硅具有優異的性能,因此它的應用范圍非常廣泛。它不僅作為航空、尖端技術、軍事技術部門的特種材料使用,而且也用於國民經濟各部門,其應用范圍已擴大到:建築、電子電氣、紡織、汽車、機械、皮革造紙、化工輕工、金屬和油漆、醫葯醫療等等。
硅油及其衍生物的主要應用為:脫膜劑、減震油、介電油、液壓油、熱傳遞油、擴散泵油、消泡劑、潤滑劑、疏水劑、油漆添加劑、拋光劑、化妝品和日常生活用品添加劑、表面活性劑、顆粒和纖維處理劑、硅脂、絮凝劑。
硅橡膠分為室溫硫化硅橡膠和高溫硫化硅橡膠。前者主要應用於:密封劑、粘合劑、保形塗料、墊片、泡沫橡膠、模壓部件、封裝材料、電氣絕緣、玻璃裝配、醫療植入物、外科手術輔助材料、制模材料;後者主要應用於:管材和軟管、帶材、電線電纜絕緣材料、外科手術輔助材料、阻燃橡膠件、穿透密封材料、模壓部件、壓花輥筒、汽車點火電纜和火花塞罩、擠壓部件、醫療植入物、層壓製品、導電橡膠、纖維塗料、泡沫橡膠。
硅樹脂的主要應用有:清漆、絕緣漆、模塑化合物、保護塗料、封裝材料、接合塗料、壓敏膠、層壓樹脂、脫膜
劑、粘合劑、磚石防水劑。
硅烷偶聯劑主要應用於油漆、塑料橡膠加工、粘合劑。
有機硅不僅可以作為一種基礎材料、結構材料在一些大工業中大量應用,而且可以作為補助劑或輔助材料與其它材料共用或改善其他材料的的工藝性能。
6. 有機硅樹脂的應用領域有哪些
有機硅樹脂在耐熱型粉末塗料中的應用
升利用有機硅樹脂對環氧樹脂共混改性,並對塗料中所使用的無機顏填料進行選擇,顯著提高了粉末塗料的耐熱性能,使得塗層能夠在250℃以上的環境中長期使用。
引言
隨著塗料工業的發展,粉末塗料在金屬底材的塗裝方面已經得到了廣泛的應用,近年來,抗菌型、高耐磨型、耐熱型等功能性產品的開發與應用成為粉末塗料的發展方向。
耐熱性粉末塗料是指能長期經受200℃以上溫度,塗膜良好,並能使被保護對象在高溫環境中正常發揮作用的粉末塗料。
從聚合物熱穩定性機理來講,聚合物的耐熱性主要取決於其分子結構。通過在主鏈上引入較大或較多的極性側基,增加分子間相互作用力等方法,可提高聚合物的熱穩定性。
提高粉末塗料耐熱性能的另一途徑是在聚合物中加入耐熱的顏料和填料。常用的顏填料有鋁粉、雲母粉、不銹鋼粉、鎘粉、二氧化硅等。
1、試驗部分
1.1 塗膜的制備
按照配方制備粉末塗料,混合粉碎,雙螺桿擠出機擠出,壓片、粉碎、過篩(180目),靜電噴塗到經噴砂處理的鋼板底材上,200℃/20min固化。
1.2 性能測試
耐熱性能:300℃烘箱;耐沖擊性:GB 1732-79;光澤度:GB 1743-79。
2、結果與討論
2.1 樹脂的耐熱性
樹脂作為塗料的主要成膜物質是決定塗層耐熱性的最基本因素,通常的樹脂產品耐熱指標見表1。
粉末塗料一般在180~200℃,20min的條件下固化成膜,屬於熱固性塗料,其塗層形成網狀交聯結構,所以較熱塑性塗料的耐熱性能有一定的提高。
通過對環氧型、環氧聚酯混合型、聚酯/TGIC型等粉末塗料的耐熱試驗(表2)表明,這些塗層基本都能夠在低於150℃的條件下長期使用。
但是在高於250℃的環境中,塗層則表現出失光、附著力下降、塗層脆化、柔韌性降低、粉化等破壞現象,使得塗層失去對底材的保護作用。
表2結果表明,現有的通用型產品在以下幾個方面存在缺陷:
①塗層表面嚴重失光;
②塗層機械性能明顯變差;
③塗層的柔韌性明顯下降;
④塗層的連續使用時間基本上都小於30h。
目前應用最為廣泛的耐熱樹脂主要有有機硅樹脂和氟樹脂。有機硅樹脂以硅氧鍵(—Si—O—)為主鏈。
由於其鍵能高,因而具有高的氧化穩定性,並且有機硅樹脂能夠在塗層表面生成穩定鏈—Si—O—Si—的保護層,減輕了對聚合物內部的影響;
有機硅樹脂在耐熱塗料中具有廣泛的應用,但是單獨使用有機硅樹脂由於其分子間作用力小,附著力差,而且價格過高。
依據初步試驗結果,採用添加適量的有機硅樹脂的方法改性環氧樹脂,達到既保證一定的耐熱性能又滿足市場需求的目的。
選用的2種有機硅樹脂均為含羥基官能團的樹脂,Si/Epoxy採用0.1、0.3 2個比例進行試驗,實驗結果見表3。
通過對有機硅樹脂在不同體系中的應用可以看出,有機硅樹脂的加入明顯地提高了塗層的耐熱性能。
通過連續烘烤破壞試驗證明,塗層的耐熱時間由原來的10h以上延長到了100h以上,另一方面,塗層的柔韌性也得到明顯改善,在連續9h的使用過程中能保持相當的柔韌性。
2種不同的有機硅樹脂用量不同其性能也不同。當有機硅樹脂占總量的0.1時,塗層的柔韌性能有顯著改善,但是其耐熱時間仍然較低,約為50h。
但當其比例增加到0.3時,塗層的使用壽命可以超過100h。這說明有機硅含量的增加使得其與環氧樹脂接枝比例增加,使得塗層在高溫環境中能夠保持良好的性能。
有機硅樹脂1和2性能差別不大,有機硅樹脂1在改善塗層的柔韌性方面較樹脂2有優勢,但其對於塗層高溫烘烤後的表面硬度有負面影響;而樹脂2則在塗層表面硬度方面優於樹脂1。
3、選擇耐熱顏填料的試驗
3.1 耐熱體質填料
耐熱填料的選用也將直接影響到塗層的使用壽命,選用市場上較為常用的體質填料,進行一系列的實驗,結果見表4。
在所有試用過的填料中,烘烤前塗層的耐沖擊性由好到差依次為:硅灰石、雲母粉、高嶺土> 硅線石>石英。烘烤後則為:雲母粉最好,其餘相差無幾。
從表4可以看出,雲母粉作為耐熱填料較好,選用徑厚比>80的細鱗片狀結構,在塗層中能夠形成良好的層間結構,從而有效的阻止氧的滲入,減緩塗層樹脂基料的老化,達到延長塗層壽命的保護作用。
其他的填料如硫酸鋇、高嶺土等由於是球狀外形,所以在高溫環境中氧氣容易滲透,使得塗層內部樹脂受到氧化破壞,從而降低塗層的附著力。
3.2 耐熱顏料
普通的有機顏料在高於200℃的使用環境中,會發生變色甚至分解,因此在耐熱型粉末塗料中只能選用無機顏料。
如氧化鐵、石墨、炭黑等,通過實驗,綜合抗變色性、塗層機械性能等各種因素,氧化鐵類以及石墨是最佳的黑色顏料,不僅具有良好的抗高溫變色性,而且也不影響塗層的機械性能,其用量較大(可以佔到樹脂總量的5%~20%)。
在耐熱型粉末塗料中顏填料的總量對於塗層的耐熱性能有較為明顯的影響,一般填料越多塗層耐熱性能越好,但是塗層的機械性能變差,通過實驗最終確定其最佳的用量范圍為60%~100%之間(與樹脂總量的比)。
3.3 抗氧劑
由於塗層在高溫環境中使用,有機高分子會產生降解,尤其是在氧氣存在下,會加速塗層的老化過程,因此要添加一定量的抗氧劑來減緩塗層的老化過程。
粉末塗料使用的抗氧劑主要以亞磷酸酯和受阻酚類為主。亞磷酸酯類的主要功能是防止塗層在烘烤過程中黃變;
受阻酚類的主要功能是長期防止聚合物的氧化。亞磷酸酯和受阻酚, 類抗氧劑復合使用方能達到最佳的防老化效果。實驗結果見表5。
從表5可以看出,抗氧劑單獨使用時對於塗層的抗黃變性能沒有明顯的作用,但是當兩者混合使用,且比例為4/1時,塗層表現出了明顯的抗黃變性能。
但是當將使用溫度提高到300℃則發現,抗氧劑所起作用已不明顯,這可能是由於抗氧劑受熱揮發使得其含量下降,塗層中樹脂的分解速度過快,使得抗氧劑無法及時的消除樹脂因受熱產生的自由基。
4、結語
通過在環氧樹脂中添加樹脂總量10%~30%的有機硅樹脂,並選用耐熱填料——雲母粉以及適量的復合型抗氧劑,使得粉末塗料的耐熱性能顯著提高(使用壽命由原先的300℃1h,提高到70h以上)。
能夠滿足在350℃以下的環境中長期使用,且塗層具有良好的附著力和耐沖擊性,一定的柔韌性,同時將塗層的變色性降到最小
7. 硅樹脂的用途是什麼,硅樹脂的用途是什麼知識
有機硅是指有機基團直接與硅相連接的聚合物,
主要包含三個分類【領域】:硅油、硅橡膠、硅樹脂。
8. 有機硅樹脂及其應用的內容簡介
《有復機硅樹脂及其應用》有機制硅樹脂是一類高性能特殊材料,也是近年來發展較快應用較廣的新材料之一,一直受到廣泛關注。《有機硅樹脂及其應用》較為全面、系統地介紹了有機硅樹脂各方面的內容,在闡述有機硅樹脂制備的一般知識與基本理論的基礎上,深入而系統地介紹了有機硅樹脂、改性有機硅樹脂的制備方法、性能與應用等。《有機硅樹脂及其應用》共五章,包括概述、有機硅樹脂的制備、改性有機硅樹脂的制備、有機硅樹脂的性能、有機硅樹脂的應用及其相關硅膠方面論述等。
《有機硅樹脂及其應用》內容詳實豐富,文字淺顯,選材新穎,既有一定的理論深度,更有較強的實用性、知識性和手冊性,是從事有機硅樹脂研究與開發、生產與應用的科技工作者的有益的參考書,並可作為大專院校師生的參考書。也是關心有機硅樹脂發展與應用,需要了解這一內容的廣大讀者必要的工具書和參考書。
9. 有機硅樹脂是否有離型作用
有機硅有很多種類,一些是疏水親油的,有離型作用,一些是改性後,親水的,粘附力強,離型作用很弱。浙大哲博化工jiance使用的硅油就具有離型作用,可以用來做各種不幹膠等
10. 有機硅樹脂在哪些領域中應用
有機硅樹脂可用於製造電絕緣漆、塗料、模塑料、層壓材料、脫模劑,防潮放水劑等,廣泛應用於航天、電子電氣、建築、機械等領域。