Was ist MQ-Silikonharz? Struktur, M/Q-Verhältnis und Anwendungen

Als wichtiges Mitglied der Silikonfamilie spielen MQ-Silikonharze aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften eine Schlüsselrolle in der Elektronik, bei Beschichtungen, Klebstoffen und vielen anderen Bereichen. Was sind MQ-Silikonharze?

MQ-Silikonharze sind aufgrund ihrer einzigartigen Molekülstruktur vielseitig in branchenübergreifenden Anwendungen einsetzbar. Anders als organische Harze und Epoxidharze dringt dieses dreidimensionale kugelförmige Material, bestehend aus monofunktionellen Siloxanverbindungen (M) und tetrafunktionellen Siloxanverbindungen (Q), aufgrund seiner Hochtemperaturbeständigkeit (-60°C bis 300°C), UV-Strahlung, Wasserabweisung (MQ-Harz kann beim Aushärten Filme bilden), starker Hydrophobie und hervorragenden mechanischen Eigenschaften vom traditionellen Industriebereich in den Bereich der Hochtechnologie ein. MQ-Harz reagiert auch nicht mit anderen Materialien und weist eine gute Verträglichkeit und Haltbarkeit auf.

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Es gibt fünf Aspekte zur Einführung von MQ-Silikonharz:

1. Wie ist die Struktur von MQ-Silikonharz aufgebaut?

(1) M-Einheit

Chemische Strukturmerkmale: Die M-Einheit ist eine der Hauptkomponenten von MQ-Silikonharz, und ihre allgemeine chemische Strukturformel lautet (R₃SiO₁/₂). R steht hier für eine organische Gruppe, und in üblichen MQ-Silikonharzen ist R meist Methyl (-CH₃), d. h. die methylendständige M-Einheit [(CH₃)₃SiO₁/₂] ist die häufigste. In dieser Struktur ist das Siliziumatom an drei organische Gruppen sowie über eine Silizium-Sauerstoff-Bindung an andere Siloxaneinheiten gebunden. Diese kombinierte Struktur verleiht der M-Einheit einen gewissen räumlichen Widerstandseffekt, der einen wichtigen Einfluss auf die Gesamtstruktur und die Eigenschaften von MQ-Silikonharzen hat.

Rolle im Harz: Die M-Einheit übernimmt in MQ-Silikonharz hauptsächlich die Rolle des Abschlusses. Sie bestimmt die Natur des Endes der Molekülkette des Silikonharzes und beeinflusst die Länge und Flexibilität der Molekülkette. Ist der Gehalt der M-Einheit hoch, ist die Wechselwirkung zwischen den Molekülketten des MQ-Silikonharzes relativ schwach, was dem Harz eine bessere Löslichkeit und eine niedrigere Viskosität verleiht und es während der Verarbeitung leichter fließen und formen lässt. Beispielsweise in einigen Anwendungsszenarien, in denen MQ-Silikonharze in organischen Lösungsmitteln gelöst werden müssen, um sie zu beschichten oder zu tränken, stellt ein höherer M-Einheiten-Gehalt sicher, dass das Harz im Lösungsmittel eine gute Dispersion und Stabilität aufweist und somit eine gleichmäßige Abdeckung auf der Materialoberfläche erleichtert.

(2) Q-Einheit

Chemische Strukturmerkmale: Die Q-Einheit ist eine tetrafunktionelle Siloxaneinheit mit der chemischen Strukturformel (SiO₄/₂). In der Q-Einheit sind Siliziumatome mit vier Sauerstoffatomen verbunden, und jedes Sauerstoffatom ist mit anderen Siliziumatomen verbunden, wodurch eine hochvernetzte, dreidimensionale Netzwerkstruktur entsteht. Diese Struktur ist einer der Schlüsselfaktoren für die hervorragenden Eigenschaften von MQ-Silikonharzen.

Rolle im Harz: Die Q-Einheit verleiht MQ-Silikonharz eine gute Hitzebeständigkeit, Wetterbeständigkeit und mechanische Eigenschaften. Aufgrund der Stabilität ihrer dreidimensionalen Netzwerkstruktur können MQ-Silikonharze höhere Temperaturen aushalten, ohne dass signifikante strukturelle Veränderungen oder Eigenschaftsverschlechterungen auftreten. In der Hochtemperaturumgebung können die Silizium-Sauerstoff-Bindungen zwischen den Q-Einheiten ein starkes Bindungsverhalten beibehalten, wodurch Kettenbrüche und Zersetzung der Molekülkette verhindert werden. Gleichzeitig ermöglicht diese Struktur auch, dass MQ-Silikonharze eine hohe Härte und Festigkeit aufweisen, was in Anwendungen wie Beschichtungen und Klebstoffen einen guten Abriebwiderstand und Haftung an der Beschichtung oder den Klebestellen bietet. Beispielsweise werden MQ-Silikonharze in der Luft- und Raumfahrtindustrie Beschichtungen zugesetzt, die zum Schutz der Oberfläche von Flugzeugen verwendet werden. Das Vorhandensein von Q-Einheiten ermöglicht es der Beschichtung, in rauen Höhenumgebungen den Einflüssen von Hochgeschwindigkeits-Luftströmungen und drastischen Temperaturschwankungen standzuhalten, während gute Schutzeigenschaften erhalten bleiben.

(3) Weitere mögliche Bestandteile

Trace Additives: During the actual production of MQ silicone resin, some trace additives may be added in order to adjust its performance or optimize the production process. For example, a small amount of catalyst is added to accelerate the reaction process and improve production efficiency. These catalysts usually remain in the product in very small quantities after the reaction is completed but do not materially affect the main properties of the MQ silicone resin. In addition, some stabilizers may be added to prevent deterioration of the resin’s properties during storage and use due to factors such as oxidation and light exposure.

Verunreinigungen: Obwohl während des Produktionsprozesses verschiedene Maßnahmen ergriffen werden, um die Produktreinheit sicherzustellen, können aufgrund von Reinheitsbeschränkungen der Rohstoffe oder des Einflusses der Produktionsumgebung sehr geringe Mengen an Verunreinigungen in MQ-Silikonharzen vorhanden sein. Diese Verunreinigungen können von Verunreinigungen in den Rohstoffen stammen oder beispielsweise während des Reaktionsprozesses durch Gerätekontamination eingebracht werden. Moderne fortschrittliche Produktionsverfahren und strenge Qualitätskontrollmaßnahmen sind jedoch in der Lage, den Verunreinigungsgehalt auf ein sehr niedriges Niveau zu kontrollieren, was im Allgemeinen keine signifikanten negativen Auswirkungen auf die Leistung und Anwendung von MQ-Silikonharz hat.

2. Welche Arten von MQ-Silikonharz sind verfügbar?

MQ-Silikonharz ist eine spezielle Art von Polysiloxan, das aus einfunktionellen und vierfunktionellen Kettensegmenten besteht, was ein spezieller Typ von Organopolysiloxanprodukt ist. Da es nur zwei Basiseinheiten gibt, die MQ-Silikonharz bilden, wird seine Molekülgröße durch die Regelung des Molverhältnisses von M/Q realisiert. Mit zunehmendem M/Q-Verhältnis ändert sich die Form des Silikonharzes von festem Pulver zu öliger Flüssigkeit. Darüber hinaus ändern sich die physikalischen Eigenschaften von MQ-Silikonharz, einschließlich Dichte, Viskosität, Transparenz, Erweichungspunkt und Hydrophilie bzw. Lipophilie, entsprechend.

Derzeit können gängige MQ-Silikonharze in Methyl-MQ-Silikonharz, Methyl-Phenyl-Silikonharz, Methyl-Vinyl-MQ-Silikonharz, Methyl-Wasserstoffhaltiges-MQ-Silikonharz und so weiter eingeteilt werden. Die Einführung der Phenylgruppe verbessert nicht nur die Hitzebeständigkeit und den Brechungsindex des Silikonharzes, sondern die langkettige Alkylgruppe erhöht die Hydrophobie des Silikonharzes, und die Einführung von Vinyl und Wasserstoff kann zur Herstellung von additionsvernetzendem Silikonharz verwendet werden. Da MQ-Silikonharz und allgemeines Silikonharz unterschiedliche Molekülstrukturen aufweisen, unterscheidet sich seine Verwendung von der üblichen Silikonharze. Seine Hauptanwendung ist als wichtige Komponente, die zusammen mit anderen Substanzen mit der Matrix ein mehrphasiges System bildet und die Leistung der Matrix verbessert.

XJY-8205 MQ Harzpulver Silikon Methyl MQ Harz

XJY-8205 MQ-Harz ist ein Co-Hydrolyseprodukt von Tetraalkoxysilan (Q-Einheit) und Trimethylalkoxysilan (M-Einheit). Enthält Methylgruppen.

MQ-Harz wird häufig in Körperpflegeprodukten, Klebstoffen, Entschäumern und wasserabweisenden Mitteln verwendet und hat eine gute hohe Entformungskraft in Trennmitteln für die Polyurethanverarbeitung.

XJY-8205M/M-02/M-03 Siliconharz ist eine MQ-Lösung, ein wichtiger Rohstoff für Haftklebstoffe.

XJY-8206 Vinylmethylsilikonharz

Es ist ein Polykondensat aus tetrafunktionellem Siloxan (Q) und monofunktionellem Methylsiloxan (M), die Molmasse liegt im Allgemeinen bei 2500-5000 g/mol, das Molekülverhältnis von M- und Q-Ketten und die strukturelle Beschaffenheit von M entscheiden über die Anwendungen des Harzes.

XJY-8207 Wasserstoff-MQ-Harz

Es ist ein Polykondensat aus tetrafunktionellem Siloxan (Q) und monofunktionellem Methylsiloxan (M), die Molmasse liegt im Allgemeinen bei 2500-5000 g/mol, das Molekülverhältnis von M- und Q-Ketten und die strukturelle Beschaffenheit von M entscheiden über die Anwendungen des Harzes. XJY-8207 hat eine Si-H-Einheit auf der Q-Einheit, die die Hauptaktiveinheit ist.

MQ-Harz ist nur eine strukturelle Kategorie innerhalb der größeren Familie der Silikonharze. Um MQ-Harz mit Methyl-, Methylphenyl-, vinylfunktionellen und modifizierten Harzen zu vergleichen, lesen Sie unseren Leitfaden zu den Haupttypen und Klassifizierungen von Silikonharz.

3. Welche Produktionsmethoden gibt es für MQ-Silikonharz?

Abhängig vom synthetischen Rohstoff können MQ-Silikonharzproduktions methoden in das Natriumsilikat-Verfahren und das Orthokieselsäureester-Verfahren kategorisiert werden. Natriumsilikat ist ein wasserlösliches Silikat, und seine wässrige Lösung ist allgemein bekannt als Wasserglas, das einer der Hauptrohstoffe für die Herstellung von MQ-Silikonharz ist. Die Verwendung des Natriumsilikat-Verfahrens als Rohstoff zur Herstellung von MQ-Silikonharz zeichnet sich durch eine breite Rohstoffquelle, niedrige Kosten und einen einfachen Prozess aus. Orthokieselsäureester-Verfahren, dieses Verfahren hat eine hohe Produktausbeute, hohe katalytische Effizienz, das Molekulargewicht kann durch Steuerung des Reaktionsprozesses und der Reaktionsmaterialien leicht kontrolliert werden, es gibt keine umweltbelastende Salzsäure als korrosives Mittel, Katalysatoren sind auch leicht zu trennen, die Abfallbehandlung ist einfach, aber das durch das Verfahren erhaltene Harz hat einen höheren Gehalt an Hydroxylgruppen.

4. Welche Anwendungsbereiche gibt es für MQ-Silikonharz?

Gegenwärtig umfassen die Hauptanwendungen von MQ-Silikonharz die Herstellung von Silikon-Haftklebern und anderen Klebstoffen, um die Rolle des Haftverstärkers und Verstärkers zu spielen, sowie die Anwendung als Verstärkungsfüller für flüssiges Silikonkautschuk zusätzlich zu hitzebeständigen Füllern, hydrophoben Tensiden, Trennmitteln, Antiadhäsionsmitteln und Anwendung in Hautpflegeprodukten usw. Eine der am weitesten verbreiteten Anwendungen ist der Verstärkungsfüller für flüssiges Silikonkautschuk, und Silikon-Haftkleber ist ein wichtiger Bestandteil.

4.1 Industrielle Additive:

MQ-Silikonharz zeigt im Bereich der Industrieadditive eine erstaunliche Anpassungsfähigkeit. Als Kernkomponente des Antischaummittels wird es mit polyethermodifiziertem Silikonöl kombiniert, um eine netzartige Struktur zu bilden, die die Hochtemperaturbeständigkeit auf 150 °C erhöhen kann, und die Schaumunterdrückungseffizienz unter stark alkalischer Umgebung (pH > 12) beträgt mehr als 90%. Im Bereich der Trennmittel kann MQ-Harz durch Regulierung des M/Q-Verhältnisses (0,6-1,0) im Molekül eine dichte Isolierschicht bilden, sodass die Anzahl der Trennungen von Polyurethan und anderen stark haftenden Materialien von 50 Malen auf 300 Male bei herkömmlichen Produkten erhöht werden kann. Noch bahnbrechender ist, dass fluorhaltiges MQ-Harz als wasserabweisendes Mittel einen Kontaktwinkel von bis zu 115° mit Wasser aufweist und in Schutzfarben für Beton von Hochgeschwindigkeitsbahnbrücken verwendet wird, um Frost-Tau-Wechsel-Erosion wirksam zu widerstehen.

4.2 Hochleistungs-Verbundwerkstoffe

Herkömmliches, kieselsäureverstärktes Silikonkautschuk weist die Nachteile geringer Transparenz und hoher Verarbeitungsviskosität auf, während die Einführung von Vinyl-MQ-Harz Innovation bringt. Wenn 15% Vinyl-MQ-Harz hinzugefügt werden:

Die Lichtdurchlässigkeit von flüssigem Silikonkautschuk springt von 65% auf 92% und ist mit optischem Glas vergleichbar

Die Zugfestigkeit steigt um 143% auf 8,5 MPa

Die Viskosität erhöht sich vor der Vulkanisation nur um 20%, was die Effizienz des Spritzgießens deutlich verbessert

Diese Eigenschaft macht es ideal für hochwertige medizinische Katheter und Luft- und Raumfahrtdichtungen. Wasserstoffhaltige MQ-Harze wurden auch als wärmeisolierende Materialien für Raumfahrzeuge mit einer Beständigkeit von 450 °C entwickelt, indem sie mit Phenylsilikonöl vernetzt werden.

4.3 Elektronische Verpackungsmaterialien

Im Bereich der LED-Verkapselung setzt Methylphenyl-MQ-Harz neue Industriestandards:

Durchbruch bei der Transparenz: Der Brechungsindex von 1,53 passt perfekt zum Chip, und der Verlust der Lichtausbeute wird auf 3% reduziert.

Stabile thermische Aufwertung: Die Dauereinsatztemperatur wird von 120 °C auf 180 °C erhöht, und die Lebensdauer wird um das Dreifache verlängert.

Vorteil des Präzisionsformens: Die ultradünne Verkapselungsschicht von 2 μm ermöglicht das Mini-LED-Mikropitch-Display.

Smartphone: Die Bildschirmverkapselungsschicht verwendet modifiziertes MQ-Harz, wodurch die Bildschirmdicke um 15% reduziert und die Sturzfestigkeit um 40% verbessert wird.

4.4 Körperpflege und Kosmetik

Im Kosmetikbereich gestaltet MQ-Harz das Nutzererlebnis durch drei Innovationen neu:

Hautgefühl anpassen: Durch Zugabe von 0,3% wasserstoffhaltigem MQ-Harz zu Lippenstift wird das Klebegefühl um 70% reduziert und die Farbhaltbarkeit auf bis zu 12 Stunden verlängert.

Sicherheit und Schutz: Nanosilberionen-/MQ-Verbundbeschichtungen erreichen eine antimikrobielle Rate von über 99,9% und werden für die Oberflächenbehandlung von Babyprodukten eingesetzt.

Funktionsverbesserung: Die Einführung von Phenyl-MQ-Harz in Sonnenschutzmittel erhöht die UV-Blockierrate auf 98%, und die UV-Blockierrate wurde auf 98,5% erhöht, ohne den falschen Weißeffekt traditioneller physikalischer Sonnenschutzmittel.

5. Wie wählt man Siliconharz aus?

Als Hybridmaterial mit sowohl anorganischer Steifigkeit als auch organischer Flexibilität kann MQ-Silikonharz nicht nur die starke Alkali-Beständigkeit von Entschäumungsmitteln verbessern, sondern auch LED-Verkapselungsmaterialien hohe Transmissionscharakteristiken für Bindemittel verleihen. Wie kann die Wettbewerbsfähigkeit von Produkten verbessert werden?

XJY Silicones ist einer der führenden Hersteller von Silikon-MQ-Harz und VMQ-Silikon in China mit über 30 Jahren Forschungs-, Entwicklungs- und Fertigungserfahrung in der Silikonindustrie sowie über 15 zugehörigen Patenten und technischer Unterstützung. Unsere Silikon-MQ-Harzprodukte können die Anforderungen verschiedener Bereiche erfüllen und unterstützen die Bereitstellung diversifizierter, maßgeschneiderter Lösungen.