¿Cómo se utiliza la Resina de Silicona Metil MQ en Recubrimientos Marinos?

En los revestimientos y adhesivos modernos, la resina de silicona metil MQ se ha convertido en un nuevo tipo de resina de silicona que atrae mucha atención.

Se utiliza ampliamente no solo en pinturas marinas y recubrimientos de baja energía superficial, sino también en adhesivos sensibles a la presión de silicona, cintas adhesivas sensibles a la presión, agentes desmoldantes y sistemas de caucho de silicona de alto rendimiento. Debido a que estos materiales combinan baja energía superficial, resistencia a bajas temperaturas, durabilidad a altas temperaturas y alta resistencia mecánica, son particularmente adecuados para entornos adversos en las industrias de atención médica, marina y componentes semiconductores.

Hay ocho aspectos para introducir:

• ¿Qué es la resina de silicona metil MQ?
• ¿Por qué utilizar resina de silicona metil MQ en recubrimientos?
• ¿Cómo funciona la resina de silicona metil MQ en los recubrimientos marinos?
• ¿Cómo trabajan juntos los aceites de silicona y los aditivos con la resina de silicona MQ?
• ¿Qué hay de las propiedades mecánicas de la resina de silicona MQ?
• ¿Cómo se compara la resina de silicona metil MQ con otras?
• ¿Almacenamiento y manipulación?
• ¿Cómo mejorar su producto de recubrimiento?

1. ¿Qué es la resina de silicona metil MQ?

Desde un punto de vista estructural, la resina de silicona metil MQ es una estructura tridimensional de red compuesta por “M” unidades (R₃SiO₁/₂) y “Q” unidades (SiO₄/₂). En la fórmula estructural, las unidades M llevan grupos metilo (y a veces vinilo), mientras que las unidades Q forman una cadena q rígida de enlaces Si–O–Si. Esta arquitectura de siloxano única puede verse como moléculas o partículas de tamaño nanométrico con un núcleo inorgánico rígido y una cáscara orgánica flexible.

En muchos folletos de productos, la estructura molecular se describe como una cadena de siloxano funcional única o una cadena de policondensación de siloxano funcional envuelta alrededor de un núcleo similar a la sílice. Debido a que la red está altamente reticulada y algo no lineal, el peso molecular (o masa molar, a veces escrito como masa molar en hojas de datos antiguas) solo puede expresarse como un rango promedio, pero es lo suficientemente alto para actuar como material de refuerzo sólido o agente reforzante en sistemas híbridos.

Las resinas de silicona metil MQ comerciales a menudo se suministran como un polvo blanco o como un sistema de dispersión transparente, casi incoloro en un solvente adecuado (por ejemplo, hidrocarburos aromáticos o alifáticos, o aceite de silicona dimetílico). Las especificaciones, indicadores técnicos y la proporción exacta de unidades M a Q dependen de los requisitos de aplicación: diferentes formulaciones utilizan una proporción diferente de grupos metilo, vinilo y otros grupos funcionales para ajustar la flexibilidad, la densidad de reticulación y la compatibilidad con el sistema objetivo.

XJY-8205 MQ resin(Silicic acid, sodium salt, reaction products with chlorotrimethylsilane and iso-Pr alc..) is a co-hydrolysis product of tetraalkoxy silane (Q unit) and trimethylalkoxy silane (M unit).

MQ resin is widely used in personal care, adhesives, defoamers, and waterproofing agents, and with good high demolding power in release agents for polyurethane processing.

2. ¿Por qué utilizar la resina de silicona Methyl MQ en los recubrimientos?

El Si único–O–La cadena Si en las resinas MQ ofrece un rendimiento de aislamiento excelente, muy buena resistencia al calor, a los rayos UV y a los productos químicos, y al mismo tiempo una flexibilidad moderada cuando se mezcla con polímeros orgánicos. En los recubrimientos impermeables marinos y en los recubrimientos antiincrustantes, el metil MQ proporciona:

Superficie de baja energía (baja adhesión a incrustaciones)

Fuerte adhesión a aglutinantes orgánicos

Larga vida útil en condiciones de almacenamiento en contenedor sellado (fresco, evitar luz, ubicación ventilada y seca)

Capacidad para trabajar tanto a bajas temperaturas con resistencia al frío como a altas temperaturas sin pérdida de rendimiento

Because the material is based on a unique siloxane and a  very unique siloxane backbone, it can withstand repeated thermal cycling and environmental stress, yet remain durable and maintain high mechanical strength. At low addition levels, it acts as a reinforcing agent in acrylic or polyester matrices; at higher levels, it can form the main binder of a low surface energy coating.

Otra ventaja importante es la mejor compatibilidad en comparación con los cargas de sílice simples: la capa orgánica alrededor de las partículas MQ les otorga compatibilidad con muchos sistemas de resinas orgánicas, caucho de silicona y caucho de silicona líquido, lo que hace que la formulación y preparación sean más fáciles y económicas que las alternativas totalmente fluoradas.

3. ¿Cómo funciona la resina de silicona Metil MQ en recubrimientos marinos?

 

En el estudio referenciado, los autores sintetizaron un acrilato–Copolímero MQ mediante la copolimerización de silicona MQ metílica (una resina MQ metilvinílica) con metacrilato de metilo y acrilato de butilo. En términos químicos, la estructura copolimérica está compuesta por:

Un núcleo MQ rígido,

Segmentos de acrilato unidos covalentemente a las moléculas MQ,

Y un pequeño número de grupos vinilo que ayudan a unir la cadena.

Este sistema híbrido se comporta de manera diferente a los materiales de PDMS puro o acrílicos puros:

El núcleo MQ proporciona un excelente rendimiento de aislamiento, baja energía superficial y resistencia a la contaminación.

Los segmentos acrílicos aportan dureza, tenacidad y mejor adherencia al acero y a las imprimaciones epoxi.

El resultado es un recubrimiento con baja energía superficial similar al PDMS, pero con mayor resistencia mecánica y mejor resistencia al rayado.

Debido a que el aglutinante es un híbrido de acrilato y silicona MQ,–También puede utilizarse en otros recubrimientos, como recubrimientos impermeables, pinturas antiadherentes y sistemas de agentes de tratamiento superficial industrial donde la resistencia a la temperatura y a los químicos es crítica.

4. ¿Cómo Trabajan Conjuntamente los Aceites de Silicona y los Aditivos con la Resina de Silicona MQ?

Además de la acrilato–Resina MQ, la formulación antincrustante incluye un aceite de silicona no reactivo (tipo fenilmetilo) como agente antincrustante. Este concepto es similar a la forma en que el aceite de silicona dimetílico se utiliza como agente lubricante liberador en formulaciones de adhesivo sensible a la presión y adhesivo de silicona sensible a la presión.

Después del curado, el aceite de silicona migra lentamente hacia la superficie del recubrimiento, formando una fina capa lubricante. La presencia de la resina de silicona MQ y los segmentos acrílicos controla la velocidad de migración: un contenido mayor de MQ generalmente significa menor compatibilidad y, por lo tanto, migración más eficiente, lo cual es beneficioso para la liberación de incrustaciones. El mismo mecanismo se utiliza en agentes liberadores para moldes, cinta adhesiva de silicona sensible a la presión, y paquetes de agentes de tratamiento de superficie para caucho de silicona reforzado y caucho de silicona líquido.

El recubrimiento también puede contener otros aditivos como pigmentos, cargas, modificadores de reología y agentes de control de espuma. Algunos productos MQ metílicos están especialmente diseñados para tener un buen rendimiento de inhibición de espuma, ayudando a los formuladores a mantener una película uniforme sin defectos.

5. ¿Qué hay sobre las Propiedades Mecánicas de la resina de silicona MQ?

En comparación con un recubrimiento antincrustante de referencia de PDMS, el recubrimiento acrilato–MQ muestra:

Módulo de tracción y resistencia a la tracción significativamente mayores, indicando una mejor eficiencia del material de refuerzo de la red MQ.

Dureza Shore más alta y resistencia al rayado mejorada, especialmente importante en cascos de barcos y estructuras marinas.

La dureza de lápiz mejora de 5B a 4H–5H, dando una clara diferencia en la resistencia a las marcas.

 

La estabilidad dimensional en agua de mar también es excelente: incluso después de 30 días en agua de mar artificial, la relación de hinchazón volumétrica de la muestra alta en MQ permanece por debajo del 2–3 %. Esto se debe en parte a que las partículas MQ rígidas actúan como una red de sílice tridimensional, pero con flexibilidad moderada y mejor compatibilidad que la sílice en bruto.

Tales propiedades son igualmente valiosas en otros sistemas de caucho de silicona. Cuando la resina de silicona MQ se mezcla en caucho de silicona reforzado o caucho de silicona líquido, puede mejorar la alta resistencia mecánica, la resistencia al desgarro y la resistencia a bajas temperaturas manteniendo los materiales flexibles. En componentes semiconductores, por ejemplo, el caucho de silicona modificado con MQ se utiliza como encapsulante con excelente rendimiento de aislamiento y larga vida de almacenamiento.

6. ¿Cómo se Compara la Resina de Silicona Metil MQ con Otras?

Las resinas de silicona tradicionales a menudo actúan como simples formadores de película o aditivos, mientras que la resina de silicona metil MQ está diseñada como material de refuerzo y componente de baja energía superficial en uno. La diferencia radica en la arquitectura:

Las resinas de silicona clásicas pueden tener redes aleatorias sin una relación M/Q clara.

Los tipos de resina MQ tienen una estructura definida compuesta por unidades M en el exterior y unidades Q en el interior, lo que confiere una estructura de siloxano muy singular o única con indicadores técnicos predecibles.

Debido a esto, las resinas MQ pueden utilizarse para ajustar finamente la adhesión, el brillo, la dureza y la resistencia de manera controlada. También pueden combinarse con sistemas de adhesivo sensible a la presión de silicona, donde la resina MQ actúa como un agente endurecedor reforzante para incrementar la cohesión y la resistencia al cizallamiento a altas temperaturas en adhesivos sensibles a la presión y cintas adhesivas sensibles a la presión.

7. ¿Almacenamiento y manipulación?

Para mantener estable el rendimiento y la vida útil, los proveedores suelen recomendar que los productos MQ se almacenen en un recipiente cerrado, en un lugar fresco, seco y bien ventilado, y se evite la exposición a la luz. Dependiendo de su forma (polvo blanco sólido o solución transparente), las condiciones de almacenamiento y el tiempo máximo recomendado antes del uso pueden variar.

Cuando se incorporan a recubrimientos, adhesivos o sistemas de caucho de silicona, el rendimiento real dependerá de los requisitos de la aplicación y de la formulación general: la elección del disolvente, la concentración volumétrica de pigmentos, el catalizador de curado y otros aditivos influyen en la película final.

Dado que los productos MQ son relativamente económicos en comparación con los fluoropolímeros y, sin embargo, ofrecen un alto nivel de resistencia y un rendimiento duradero, se eligen cada vez más como una forma económica de mejorar los sistemas de pintura orgánica y adhesivos existentes.

8. ¿Cómo mejorar su producto de recubrimiento?

Más allá de los recubrimientos antiincrustantes marinos, la resina de silicona metil MQ puede utilizarse en:

Recubrimientos impermeables y pinturas resistentes a las manchas para edificios e infraestructuras,

Formulaciones de agente de tratamiento superficial y agente desmoldeante para plásticos, caucho y metal,

Recetas de caucho de silicona y caucho de silicona líquido como agente reforzante híbrido,

Sistemas de adhesivo sensible a la presión de silicona de alto rendimiento, donde la resina MQ mejora la cohesión y la resistencia al calor,

Componentes eléctricos y semiconductores que requieren alta temperatura y resistencia eléctrica,

Varios adhesivos donde deben equilibrarse la baja energía superficial y una fuerte adhesión.

XJY Silicones es uno de los principales fabricantes chinos de resina de silicona MQ y silicona VMQ, con más de 30 años de experiencia en I+D y fabricación en la industria de la silicona, así como más de 15 patentes relacionadas y soporte técnico. Nuestros productos de materias primas de silicona pueden satisfacer las necesidades del campo de recubrimientos de silicona y respaldar la provisión de soluciones personalizadas diversificadas.