国内有机硅树脂研究主要集中在缩合型硅树脂上。其中以甲基硅树脂、苯基硅树脂为主要代表。应用于油漆、涂料、导线绝缘漆、高温粘结剂等方面。但在加成型硅树脂方面研究较少,尤其是苯基加成型硅树脂研究较少。主要研究机构为中蓝晨光化工研究所。
硅树脂在有机硅产品中的使用相对较少,仅占总量的10%左右。全球硅树脂的年产量约为9万吨,其中美国以约4万吨的份额占据首位,国内年消费量约为7000吨,其余主要出口。日本和西欧地区的产量相近,均为每年2万吨,且大部分用于内部消耗。预计到2005年,全球硅树脂的消费量有望突破10万吨大关。
与硅橡胶和硅油相比,硅树脂是有机硅产品中用量较少的产品,约占有机硅产品的10%。全球硅树脂的生产总量在9万吨左右,美国是最大的生产国,约为4万吨,除国内每年消费7000吨左右外,其余全部出口。日本和西欧地区的产量基本相同,均为2万吨年左右,而且大部分自用。
尽管有机硅产品发展速度曾慢于其他聚合物,但近年来研究者重新关注有机硅树脂的研究与开发。有机硅树脂因其温度范围广、耐老化、防潮性能好等优点,以及热固性有机硅塑料的高耐热性与电绝缘性,预示着在航天、电气、化工等领域有更广泛应用的潜力。
1、硅树脂是一种热固性塑料,其显著性能之一是优异的热氧化稳定性。在250°C加热24小时后,硅树脂的失重仅为2%至8%。 硅树脂的另一显著性能是优异的电绝缘性能,在广泛的温度和频率范围内都能保持良好的绝缘性能。 硅树脂的性能与其含有的有机基团数量(R/Si值)密切相关。
2、R/Si值越小,硅树脂的固化性能就越好,热失重越小,漆膜坚硬,但柔韧性降低,漆膜变脆,耐冲击强度降低;R/Si值越大,硅树脂就需要在高温(200-250℃)下长时间烘烤或是借助于催干剂作用进行固化,使柔韧性较好,漆膜硬度差,具有较好的抗冲击强度。
3、由于没有具体指明需要粘结的材料类型和具体的硅树脂类别,我只能提供一些一般性的建议。 硅树脂自身结构的影响:有机硅树脂包括甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、丙基硅树脂等,不同类型的树脂中的有机基团对粘结性能有显著影响。有机基团的种类、含量和硅树脂的结构都会影响粘结强度。
4、影响材料粘结性能的因素比较多,诸如:被粘结材料的化学组成、界面性质等,所用粘结材料的化学组成、与被粘结材料的相互作用、自身强度等。因此在选择粘结不同材料的粘合剂时,这些因素均需要考虑。
有机基团中甲基与苯基基团的比例对硅树脂性能也有很大的影响。有机基团中苯基含量越低,生成的漆膜越软,缩合越快,苯基含量越高,生成的漆膜越硬,越具有热塑性。苯基含量在20~60%之间,漆膜的抗弯曲性和耐热性最好。
甲基:高的热稳定性,好的脱模性、憎水性、耐电弧性。苯基:高的氧化稳定性,在一定的温度范围可破坏高聚物的结晶性。乙烯基:改善树脂的固化特性,并赋予偶联性。四氯苯:改善树脂的润滑性。2-苯乙基:改善硅树脂与有机物的共混性。氨丙基:改善硅树脂的水溶性,并赋予偶联性。
R:Si比例越小,硅树脂可以在较低温度下固化;反之,比例增大则需要高温长时间烘烤,虽然漆膜硬度较低,但具有较好的热弹性。苯基基团的含量对性能也有显著影响,苯基含量低的漆膜较软,缩合速度快,而高苯基含量的漆膜则硬且具有热塑性。苯基含量在20~60%时,漆膜的抗弯曲性和耐热性最佳。
有机基团中甲基与苯基的比例也影响硅树脂性能。苯基含量越低,漆膜越软,缩合越快;苯基含量越高,漆膜越硬,具有热塑性。苯基含量在20至60%之间时,漆膜抗弯曲性和耐热性最佳。引入苯基可改善硅树脂与颜料、硅树脂与其他有机硅树脂以及硅树脂与各种基材的粘附性。
苯基基团的含量对性能也有显著影响,苯基含量低的漆膜较软,缩合速度快,而高苯基含量的漆膜则硬且具有热塑性。苯基含量在20~60%时,漆膜的抗弯曲性和耐热性最佳。此外,引入苯基能改善硅树脂与颜料的兼容性,以及与其他有机硅树脂和基材的粘附性能。
有机基团中甲基与苯基基团的比例对硅树脂性能也有很大的影响。有机基团中苯基含量越低,生成的漆膜越软,缩合越快,苯基含量越高,生成的漆膜越硬,越具有热塑性。苯基含量在20~60%之间,漆膜的抗弯曲性和耐热性最好。
一般而言,R:Si比值较低时,硅树脂在较低温度下更容易固化;而R:Si比值较高时,硅树脂需要在200到250℃的高温下长时间烘烤才能固化,虽然得到的漆膜硬度较差,但热弹性更好。有机基团中甲基与苯基的比例也对硅树脂性能产生显著影响。
硅树脂自身结构的影响:有机硅树脂包括甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、丙基硅树脂等,不同类型的树脂中的有机基团对粘结性能有显著影响。有机基团的种类、含量和硅树脂的结构都会影响粘结强度。
其性能与R/Si值密切相关,即有机基团的数量,R/Si值越小,固化性能越好,但柔韧性可能降低;反之,R/Si值大则需要高温烘烤或催化剂辅助固化,以获得更好的柔韧性和抗冲击性。
有机基团中甲基与苯基的比例也影响硅树脂性能。苯基含量越低,漆膜越软,缩合越快;苯基含量越高,漆膜越硬,具有热塑性。苯基含量在20至60%之间时,漆膜抗弯曲性和耐热性最佳。引入苯基可改善硅树脂与颜料、硅树脂与其他有机硅树脂以及硅树脂与各种基材的粘附性。
进行机械固化:对于特别需要增强粘结强度的情况,可以考虑使用机械固化方法,例如搭接、螺纹固定等,以增加粘结的可靠性。需要注意的是,不同的氨基模塑料可能有不同的粘结性能和要求,因此在选择和应用粘接方法时,应根据具体材料的特性和使用环境进行评估和测试,以确保粘结的质量和性能。
瓷砖胶粘剂的刮涂应均匀且满贴,粘结层的厚度应约为所用齿型刮板齿距的一半高。
材料问题:- 材料品质不佳,导致缺乏足够的拉伸和抗撕裂性能,从而在使用过程中出现裂缝。解决方法是选择性能更优的TPE材料。- 材料耐老化性不足,在户外使用一段时间后会出现老化裂纹。供应商可以通过改善材料的耐老化性来解决这一问题。