矽樹(shù)脂
矽樹(shù)脂
矽樹(shù)脂，學(xué)名聚矽氧烷樹(shù)脂；英文名：Siliconeresin。
矽樹(shù)脂是4大有機(jī)矽材料之一，具有一般有機(jī)樹(shù)脂難以達(dá)到的耐高溫、耐候及耐化學(xué)品性。近年來(lái)，有關(guān)矽樹(shù)脂的研究工作進(jìn)展相當(dāng)快，一些成果已在工業(yè)上得到應(yīng)用。
矽樹(shù)脂是Si-O-Si為主鏈，矽原子上連接有機(jī)基團(tuán)的交聯(lián)型半無(wú)機(jī)高聚物，由多官能度的有機(jī)矽烷經(jīng)水解縮聚而製成的，在加熱或有催化劑存在下可進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成三維結(jié)構(gòu)的不溶不熔的熱固性樹(shù)脂。雖然與矽油、矽橡膠、矽烷偶聯(lián)劑等有機(jī)矽化合物相比，矽樹(shù)脂的市場(chǎng)份額較小，但在許多領(lǐng)域有著不可替代的地位，如用作H級(jí)電機(jī)線圈浸漬漆、耐高溫絕緣漆、耐高溫膠粘劑以及雲(yún)母板、帶膠枯劑等。
矽樹(shù)脂具有優(yōu)異的耐熱性及耐候性，兼具優(yōu)良的電絕緣性、耐化學(xué)藥品性、僧水性及阻燃性，還可通過(guò)改性獲得其他性能。因此，以矽樹(shù)脂為基料做成的電絕緣漆、塗料、模塑料、層壓材料、脫膜劑、防潮荊等各類(lèi)產(chǎn)品，在電機(jī)、電器、電子、航空、建築等工業(yè)部門(mén)獲得了廣泛的應(yīng)用。
矽樹(shù)脂是高度交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚有機(jī)矽氧烷，通常是用甲基三氯矽烷、二甲基二氯矽烷、苯基三氯矽烷、二苯基二氯矽烷或甲基苯基二氯矽烷的各種混合物，在有機(jī)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(chǎn)物是環(huán)狀的、線型的和交聯(lián)聚合物的混合物，通常還含有相當(dāng)多的羥基。水解物經(jīng)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(jìn)一步縮聚，*後形成高度交聯(lián)的立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
矽樹(shù)脂的固化通常是通過(guò)矽醇縮合形成矽氧鏈節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)縮合反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)，由於矽醇濃度逐漸減少，增加了空間位阻，流動(dòng)性差，致使反應(yīng)速率下降。因此,要使樹(shù)脂完全固化,須經(jīng)過(guò)加熱和加入催化劑來(lái)加速反應(yīng)進(jìn)行。許多物質(zhì)可起矽醇縮合反應(yīng)的催化作用，它們包括酸和堿，鉛、鈷、錫、鐵和其它金屬的可溶性有機(jī)鹽類(lèi)，有機(jī)化合物如二丁基二月桂酸錫或N，N，N'，N'一四甲基胍鹽等。
矽樹(shù)脂*終加工製品的性能取決於所含有機(jī)基團(tuán)的數(shù)量（即R與Si的比值）。一般有實(shí)用價(jià)值的矽樹(shù)脂，其分子組成中R與Si的比值在1.2～1.6之間。一般規(guī)律是，R：Si的值愈小，所得到的矽樹(shù)脂就愈能在較低溫度下固化；R：Si的值愈大，所得到的矽樹(shù)脂要使它固化就需要在200--250℃的高溫下長(zhǎng)時(shí)間烘烤，所得的漆膜硬度差，但熱彈性要比前者好得多。
此外，有機(jī)基團(tuán)中甲基與苯基基團(tuán)的比例對(duì)矽樹(shù)脂性能也有很大的影響。有機(jī)基團(tuán)中苯基含量越低，生成的漆膜越軟，縮合越快，苯基含量越高，生成的漆膜越硬，越具有熱塑性。苯基含量在20～60％之間，漆膜的抗彎曲性和耐熱性*好。此外，引入苯基可以改進(jìn)矽樹(shù)脂與顏料的配伍性，也可改進(jìn)矽樹(shù)脂與其它矽樹(shù)脂的配伍性以及矽樹(shù)脂對(duì)各種基材的粘附力……
表1.1 矽樹(shù)脂的種類(lèi)及優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)、應(yīng)用比較表
劃分方式 | 類(lèi)型 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) | 應(yīng)用 |
主鏈構(gòu)成劃分 | 純矽 |
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改性矽 |
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固化反應(yīng)機(jī)理 | 縮合型 | 耐熱、強(qiáng)度高、枯接性好、成本低等， | 存在發(fā)泡、官能度控例困難等 | 塗料、線圈浸漬、層壓板、借水劑、膠粘劑等 |
加成型 | 不發(fā)泡、形態(tài)小、反應(yīng)易控製 | 易催化劑中毒 | 浸漬漆、層壓板等 | |
過(guò)氧化物型矽樹(shù)脂 | 無(wú)溶劑化、低退固化、貯存期長(zhǎng)等 | 空氣會(huì)阻礙樹(shù)脂的固化 | 用作浸漬漆、膠粘劑、層壓板等 | |
固化條件 | 加熱固化型 | 粘接性及電氣性能好 | 要加熱設(shè)備，在精細(xì)的電子元器件上使用有困難 | 塗料、層壓板、膠粘劑、套管、線圈漆等 |
常溫乾燥型 | 不需加熱設(shè)備 | 固化不完全 | 電子元器件及設(shè)備用塗料 | |
常溫固化型 | 不需加熱設(shè)備、投資省 | 需嚴(yán)格密封保管 | 電子元器件用塗料 | |
紫外線固化型 | 固化速度快、不需溶劑 | 粘接性差 | 電子元器件及精密儀器封裝 | |
產(chǎn)品形態(tài) | 溶劑型 | 作業(yè)性、浸漬性好 | 發(fā)泡、汙染環(huán)境、易燃等 | 塗料與浸漬漆 |
無(wú)溶劑型 | 不發(fā)泡、不汙染環(huán)境等 | 枯度高 | 線圈浸漬、殼體成型 | |
水基型 | 使用** | 耐水性差 | 塗料、憎水劑等 | |
乳液型 | 使用** | 耐水性、耐熱性差 | 塗料、憎水劑等 |
是具有高度交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚有機(jī)矽氧烷，兼具有機(jī)樹(shù)脂及無(wú)機(jī)材料的雙重特性，具有獨(dú)特的物理化學(xué)性能。
主要包括：甲基苯基矽樹(shù)脂、甲基矽樹(shù)脂、低苯基甲基矽樹(shù)脂、有機(jī)矽樹(shù)脂乳液、自乾型有機(jī)矽樹(shù)脂、高溫型有機(jī)矽樹(shù)脂、環(huán)氧改性有機(jī)矽樹(shù)脂、有機(jī)矽聚酯改性樹(shù)脂、自乾型*有機(jī)矽樹(shù)脂、*型有機(jī)矽樹(shù)脂、不粘塗料有機(jī)矽樹(shù)脂、高光有機(jī)矽樹(shù)脂、苯甲基透明矽樹(shù)脂、甲基透明有機(jī)矽樹(shù)脂、雲(yún)母粘接矽樹(shù)脂、聚甲基矽樹(shù)脂、氨基矽樹(shù)脂、氟矽樹(shù)脂、矽樹(shù)脂溶液、有機(jī)矽-環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)矽聚酯樹(shù)脂、耐溶劑型有機(jī)矽樹(shù)脂、有機(jī)矽樹(shù)脂膠粘劑、氟矽樹(shù)脂矽樹(shù)脂密封劑、耐高溫甲基矽樹(shù)脂、自乾型有機(jī)矽絕緣漆、甲基MQ矽樹(shù)脂、乙烯基MQ矽樹(shù)脂、矽丙樹(shù)脂塗料
