Vorbereitung und Anwendung von Silikon-MQ-Harz in Silikonkautschuk

Herstellung von MQ-Harz

Silikon MQ-Harz wird in der Regel über das Sol-Gel-Verfahren hergestellt das Sol-Gel-Verfahren, wobei der Hauptrohstoff der M-Kette Hexamethyldisiloxan (MM) oder Trimethylchlorsilan ist und der Rohstoff der Q-Kette hauptsächlich Natriumsilikat (Wasserglas) oder Tetraethylorthosilikat (TEOS) ist. Aufgrund der unterschiedlichen Rohstoffe der Q-Kette wird es hauptsächlich in die Tetraethylorthosilikat-Methode und die Natriumsilikat-Methode unterteilt. Das mit Tetraethylorthosilikat hergestellte Produkt weist gute Eigenschaften auf, sein Anwendungsbereich ist jedoch aufgrund der hohen Kosten begrenzt. Das Rohmaterial der Natriumsilikat-Methode ist preiswert und leicht verfügbar, und die Produkteigenschaften sind gut, weshalb es einen hohen Marktwert besitzt.

 

Anwendung von Silikon-MQ-Harz in Silikonkautschuk

Silikonkautschuk verfügt über viele hervorragende Eigenschaften, jedoch sind seine mechanischen Eigenschaften wie Druck- und Zugfestigkeit schlecht und können den Anforderungen des Verfahrens nicht gerecht werden. Es muss daher mit Füllstoffen modifiziert und verstärkt werden. Wenn MQ-Harz als Verstärkungsfüllstoff eingesetzt wird, kann es nicht nur die Festigkeit der Kautschukmatrix erhöhen, sondern auch die Viskosität des Systems nicht zu schnell steigern, was für die nachfolgende Verarbeitung vorteilhaft ist, und der hergestellte vulkanisierte Kautschuk ist transparent.

 

Der organische Teil des MQ-Harzes kann seine Kompatibilität mit Silikonkautschuk verbessern und die Viskosität erhöhen. Die Silizium-Sauerstoff-Kette kann die mechanische Festigkeit, Kohäsionsfestigkeit, Haftfestigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit von Silikonkautschuk verbessern und eine verstärkende Wirkung entfalten. Additiv-vulkanisierter Silikonkautschuk besteht hauptsächlich aus Rohgummi mit Vinylgruppen, Verstärkungsfüllstoff, wasserstoffhaltigem Silikonöl-Vernetzer und Platin-Katalysator. Unter der Wirkung des Platin-Katalysators kann vinylhaltiges MQ-Harz chemisch mit dem Rohgummi über eine Hydrosilan-Addition mit dem SiH-Vernetzer reagieren und so eine dreidimensionale Netzwerkstruktur bilden und eine verstärkende Rolle spielen. Mit zunehmender Menge an MQ-Harz steigen die Härte, Zugfestigkeit, Reißfestigkeit, Haftungseigenschaften und Vernetzungsdichte des Silikonkautschuks schrittweise auf einen optimalen Wert. Der Grund dafür ist, dass das Molekulargewicht des MQ-Harzes relativ gering ist, der Vinylgehalt relativ hoch ist, die Kompatibilität und Dispersion von MQ-Silikonkautschuk gut ist und die chemische Bindung mit dem Silikonkautschuk erfolgt. Wenn die Vernetzungsdichte jedoch zu groß wird, ist die Verteilung der Vernetzungspunkte ungleichmäßig und es kommt zu Spannungskonzentrationen. Der Silikonkautschuk wird hart und spröde und reißt leicht unter Belastung. Die Aushärtezeit verlängert sich mit steigender MQ-Dosierung. Dies liegt daran, dass MQ-Moleküle klein sind und der Vinylgehalt hoch ist, wodurch sie bevorzugt mit wasserstoffhaltigem Silikonöl reagieren und so die Reaktion von Hydrosilan und vinylhaltigem Rohgummi verzögern, bis der MQ-Verbrauch erschöpft ist. Mit zunehmender Menge an MQ-Harz steigt die Dielektrizitätskonstante des Silikonkautschuks auf einen Maximalwert und nähert sich einem Gleichgewichtszustand. Eine übermäßige Menge an MQ-Harz und eine zu starke Vernetzung des Silikonkautschuks schränken jedoch die Aktivitäten polarer Gruppen ein, wodurch die Dielektrizitätskonstante stabilisiert wird. Dennoch sind die dielektrischen Eigenschaften von Silikonharz immer noch geringer als bei herkömmlichem Kautschuk.

 

     
 

Kondensations-vulkanisierter Silikonkautschuk besteht hauptsächlich aus Silikonkautschuk mit Hydroxyl- oder Alkoxygruppen, Verstärkungsfüllstoff, Vernetzer und Katalysator. Nach Einwirkung des Katalysators oder durch Feuchtigkeit in der Luft hydrolysiert der Vernetzer zu Silanol, das durch Kondensationsreaktion mit der Silanolgruppe des Rohgummis eine dreidimensionale Netzwerkstruktur bildet und zu einem Elastomer vulkanisiert wird. Wenn MQ-Harz mit Silikonkautschuk gemischt wird, erhöht es die Haftung und verstärkt die Festigkeit, wodurch der Silikonkautschuk über exzellente mechanische Eigenschaften verfügt. Bei Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung und Vakuum-UV-Bestrahlung altert, verformt und reißt der Silikonkautschuk jedoch, und seine Eigenschaften verschlechtern sich ebenfalls. Die Hauptursachen für die Verschlechterung der Qualität und Leistung von Silikonkautschuk durch Bestrahlung sind das Entweichen unverbrauchter niedermolekularer Stoffe im vulkanisierten Kautschuk unter Bestrahlung, der Bruch der makromolekularen Netzwerkstruktur sowie der Abbau oder die Vernetzung der Molekülkette. Um Silikonkautschuk strahlungsresistent zu machen, können strahlungsbeständige Füllstoffe wie Nano-TiO2 zugesetzt werden.

 

 

XJY Silikone

XJY Silicones ist ein neuartiges Unternehmen für Silikonharz-Innovation und F&E mit über 30 Jahren Erfahrung in der Silikonindustrie.

 

Wir stellen her und kundenspezifisch anfertigen die XJY-8206 VMQ-Harz-Serie für die Anwendung bei Silikon-RTV-Kautschuk (lebensmittelechter Silikonkautschuk). Unsere Fertigungs-, Forschungs- und Entwicklungs- sowie Vertriebsdienstleistungen erhielten die ISO9001-Zertifizierung.