Types de résine silicone : classification, propriétés et applications

Les résines de silicone ne sont pas un matériau unique mais une vaste famille de polysiloxanes hautement réticulés. Différents types de résine de silicone sont conçus en modifiant les groupes organiques, les groupes fonctionnels, la structure moléculaire et le mécanisme de durcissement. Ces différences déterminent la résistance à la chaleur, la dureté, la flexibilité, la compatibilité, la réactivité et les applications industrielles appropriées.

Les principaux types de résine de silicone incluent résine silicone méthyl, résine silicone méthyl phényle, résine silicone méthyl vinyl, résine de silicone à fonction hydrogène, et résine de silicone modifiée organiquement. Certaines qualités sont fournies sous forme de poudres ou de flocons, tandis que d'autres sont fournies dans des solvants, de l'huile de silicone ou des systèmes polymères réactifs.

Ce guide compare les principales classifications de résine de silicone et explique comment les fabricants et formulateurs peuvent sélectionner une résine appropriée pour les revêtements haute température, le caoutchouc de silicone, les adhésifs sensibles à la pression, les cosmétiques, les agents de démoulage, les antimousses et autres formulations industrielles

• Qu'est-ce que la résine de silicone ?
• Quelle est l'évolution technologique des résines de silicone ?
• Comment distinguer la résine de silicone ?
• Comment améliorer les performances de la résine de silicone ?

1. Comment les résines de silicone sont-elles classées ?

La résine de silicone est un type de polymère semi-inorganique et semi-organique avec -Si-O- comme chaîne principale et des groupes organiques dans la chaîne latérale. La résine de silicone est un polymère de type corporel, et avec un certain nombre de groupes réactifs, ces groupes réactifs réticulent davantage la réaction dans la structure tridimensionnelle insoluble et non fondante du produit de durcissement.

Par rapport aux résines organiques, les résines de silicone présentent une bonne résistance chimique, notamment aux températures élevées, aux rayons UV, au vieillissement climatique, à l'hydrofugation et à l'humidité, une rigidité diélectrique élevée, une faible perte diélectrique, une faible viscosité, une résistance à l'arc électrique et à l'irradiation, ainsi qu'une absence de réactivité.

Les résines de silicone en solution générale sont principalement utilisées comme revêtements résistants à la chaleur, aux intempéries et comme matériaux d'isolation électrique résistants aux hautes températures à base de polymères.

2. Quelle est l'évolution technologique des résines de silicone ?

Parmi tous les types de polymères de silicone, les résines de silicone sont les premiers produits de silicone synthétisés et appliqués. Par rapport au développement rapide de la technologie nouvelle et innovante du caoutchouc silicone, la modernisation technologique des résines de silicone est relativement lente et les percées technologiques majeures sont moins nombreuses. Il y a une vingtaine d'années, en raison des progrès technologiques réalisés dans le domaine des polymères arylhétérocycliques à haute température, une grande partie de l'application initiale était constituée de résines de silicone, mais les polymères arylhétérocycliques résistants à la chaleur, la toxicité des solvants et les conditions de durcissement difficiles limitent l'expansion de l'application, Les résines de silicone présentent une large gamme de températures, une résistance au vieillissement et une résistance à l'humidité hydrophobe, autant d'avantages exceptionnels qui indiquent que la résine de silicone est la première catégorie de produits siliconés synthétisés et appliqués. La résine de silicone possède une large gamme de températures, une résistance au vieillissement, une résistance à l'humidité hydrophobe et d'autres avantages exceptionnels, ce qui indique que la résine de silicone pourrait également avoir une plus grande marge de développement à l'avenir.

3. Comment distinguer la résine de silicone ?

3.1 Résine de silicone méthylique

(1) Synthèse de la résine de méthyl-silicone à partir du méthyl-chlorosilane

Le méthylchlorosilane comme matière première principale pour la synthèse de résine de silicone méthylée, en raison de la structure et de la composition différentes de la résine de silicone (degré de réticulation de la résine de silicone, c'est-à-dire valeur ［CH3］/［Si］), doit être utilisé séparément dans différentes conditions de processus de synthèse.

Lors de la synthèse de résine de silicone à groupes méthyles à faible rapport R/Si ([CH3]/[Si] ≈ 1,0), la vitesse de réaction de condensation par hydrolyse du monomère de matière première principal, le méthyltrichlorosilane, est assez rapide ; la température de réaction doit être strictement contrôlée pour ne pas dépasser 0 °C, et la réaction doit également être effectuée dans un solvant composite, et le produit de réaction a une période de stockage à température ambiante de seulement quelques jours.

(2) Synthèse de la résine de méthyl-silicone à partir du méthyl-alcoxysilane

Méthoxysilane La vitesse de réaction de condensation de l'hydrolyse peut être contrôlée en modifiant les conditions de réaction. Le méthoxysilane peut être synthétisé à partir du méthyl-alcoxysilane avec différents degrés de réticulation de la résine de méthyl-silicone.

La résine de silicone méthylée commerciale à degré de réticulation moyen ([CH3]/[Si] ≈ 1,2 ~ 1,5) est principalement produite par réaction de condensation par hydrolyse avec du méthoxysilane : par désacidification de monomères raffinés de méthyltriéthoxysilane et de diméthyldiéthoxysilane et d'eau mélangés à une trace d'acide chlorhydrique ou une quantité appropriée de résines échangeuses de cations de type acide fort (l'effet catalytique des résines échangeuses d'ions de type acide macroporeux est meilleur), l'argile blanche activée (traitement d'acidification et séchage) comme catalyseur, chauffage, réaction d'hydrolyse, jusqu'à atteindre le point final, ajouter une quantité appropriée d'hexaméthyldisilazane pour neutraliser le catalyseur acide chlorhydrique, ou filtrer le catalyseur résine échangeuse d'ions ou argile blanche active pour terminer la réaction de condensation. Le produit obtenu est une solution alcoolique de résine de silicone méthylée.

XJY-8205 Résine méthyle MQ

(Silicate de sodium, produit de réaction avec le chlorotriméthylsilane et l'alcool isocobalt) Il s'agit du produit de cohydrolyse du tétraalkoxysilane (unité Q) et du triméthylalkoxysilane (unité M). La résine MQ est largement utilisée dans les domaines des soins personnels, des adhésifs, des antimousses, des hydrofuges, etc. et elle possède une bonne et forte capacité de démoulage dans l'agent de démoulage utilisé pour le traitement du polyuréthane.

3.2 Résine de méthylphényl-silicone

Les principales matières premières pour la production industrielle de résine de silicone méthylphényle sont le trichlorosilane de méthyle, le dichlorosilane de diméthyle, le trichlorosilane de phényle et le dichlorosilane de diphényle. Une partie ou la totalité du monomère plus le solvant toluène ou xylène, selon la proportion appropriée de mélange, sous l'agitation de l'addition goutte à goutte de l'eau, le contrôle de la température de la réaction d'hydrolyse, le lavage à l'eau pour éliminer les sous-produits de la réaction de HCl (acide chlorhydrique aqueux), hydrolyse de la solution de silanol, puis évaporation d'une partie du solvant en un silanol condensé, puis réaction de condensation à froid ou à chaud pour produire la résine de silicone, et enfin filtrage, conditionnement et obtention de la résine de silicone finie.

XJY-8250A Résine de silicone en flocons est une résine de silicone méthylphényle avec un groupe fonctionnel hydroxyle. Résine de silicone en flocons modifiée polyester XJY-8330 est un intermédiaire de résine de silicone méthylphényle modifiée polyester. Ces deux produits peuvent être utilisés dans les revêtements en poudre résistants aux hautes températures et les revêtements liquides. La principale caractéristique de la résine de silicone est son excellente résistance à la chaleur, qui ne se décompose guère à 200°C ou même plus, et peut être utilisée dans la préparation de diverses peintures résistantes à la chaleur avec des niveaux d'isolation résistants à la chaleur allant jusqu'à la classe H. Par exemple, l'utilisation de résine de silicone comme matériau de base, ajoutant de la peinture argentée à la poudre d'aluminium, peut être utilisée à 400 ~ 600 °C pour une utilisation à long terme, peut être utilisée pour les cheminées, les tuyaux de vapeur, les tuyaux d'échappement, les installations de gaz, les poêles, les fours, les cuisinières électriques, les équipements chimiques, les chaudières, les moteurs, les générateurs, les équipements électriques, les radiateurs, etc.

3.3 Résine de silicone méthylvinylique

Le processus de production de la résine de méthylphénylvinyl silicone et de la résine de méthylphényl silicone est similaire, mais les monomères de méthylchlorosilane et de phénylchlorosilane sont retirés des matières premières hydrolysées, puis des monomères de silicone contenant du vinyle, tels que le méthylvinyldichlorosilane et d'autres monomères de silicone contenant du vinyle, sont ajoutés en quantité appropriée. Les monomères mélangés ci-dessus par hydrolyse, lavage et concentration, obtenus par l'hydrolyse concentrée du silanol, plus le catalyseur métal-acide organique, le chauffage sous pression réduite, la condensation jusqu'à une viscosité prédéterminée, ou selon le temps de gélatinisation pour contrôler la fin de la réaction de condensation, la production de résine de méthylphénylvinylsilicone.

XJY-8206 Résine vinyl-méthyl-silicone est condensée à partir d'un siloxane tétrafonctionnel (Q) et d'un méthyl-silicone fonctionnel (M), la masse molaire est généralement comprise entre 2500 et 5000 g/mol, et la structure moléculaire du rapport entre les chaînes M et Q détermine les propriétés structurelles de la résine M.

Les polymères et composés de silicone fabriqués à partir de matériaux VMQ peuvent offrir un large éventail de propriétés physiques telles que la résistance à la température, la résistance à l'abrasion, la résistance aux intempéries, la résistance à la déformation permanente en compression et la résistance aux rayons ultraviolets. En outre, ils sont inoffensifs pour l'homme, de sorte que ce silicone de qualité alimentaire peut être utilisé dans les industries automobile, médicale et alimentaire.

Utilisé comme agent de réticulation de la réaction d'addition de la résine de méthylphénylvinyl silicone, composant du polysiloxane contenant de l'hydrogène de méthyle, habituellement pour le degré de polymérisation n'est pas un grand polymère cyclique ou linéaire, ils sont fabriqués à partir de dichlorosilane contenant de l'hydrogène de méthyle par hydrolyse cyclique, ou par dichlorosilane contenant de l'hydrogène de méthyle, trichlorosilane de phényle et triméthylchlorosilane condensés et produits par hydrolyse.

3.4 Résine silicone méthylphényle monocomposante à durcissement à température ambiante

La résine de silicone méthylphényle monocomposante conserve les excellentes performances de la résine de silicone méthylphényle traditionnelle, tout en présentant les avantages des produits monocomposants qui n'ont pas besoin d'être mélangés avant d'être utilisés et qui peuvent être durcis rapidement à température ambiante.

La résine de silicone méthylphényle monocomposante à durcissement à température ambiante est un polymère de silicone ramifié avec de multiples groupes réactifs hydrolysables. Après l'application de cette solution de résine de silicone sur la surface du substrat, le polymère absorbe l'humidité de l'air, les groupes réactifs sont hydrolysés et une réaction de réticulation du polymère se produit jusqu'à ce que le film de revêtement soit réticulé et durci.

La production de résine de silicone méthylphényle à durcissement rapide à température ambiante peut être un itinéraire technique économique et pratique, qui peut partir du méthylchlorosilane et du phénylchlorosilane, en présence de solvants organiques, de la cohydrolyse, du mélange de silanol obtenu par lavage et élimination de l'acide, puis par réaction de condensation catalytique nucléophile, de la préparation d'une quantité appropriée de prépolymères de résine de silicone hydroxyle active, puis de l'ajout de l'agent de réticulation approprié et de catalyseurs sélectifs, puis d'une réaction de condensation catalytique supplémentaire, de la réaction de conversion, puis ajouter l'agent de réticulation et le catalyseur sélectif appropriés. Ensuite, un agent de réticulation approprié et un catalyseur sélectif, une autre réaction de conversion par condensation catalytique, pour obtenir le polymère ramifié méthylphényl-silicone avec un certain nombre de groupes actifs hydrolysables. Enfin, avec la quantité appropriée de stabilisants et d'autres additifs, ajouter ou soustraire des solvants pour ajuster la teneur en solides, c'est-à-dire la production d'une solution de résine de méthylphényl silicone monocomposante à haute performance qui peut être rapidement durcie à température ambiante.

3.5 Résine de silicone à fonction hydrogène

XJY-8207 Résine MQ hydrogénée  est un polycondensat de siloxane à quatre groupes fonctionnels (Q) et de méthylsiloxane à un groupe fonctionnel (M), la masse molaire est généralement de 2500 à 5000 g/mol, le rapport de chaîne M et Q dans la structure moléculaire et la nature structurelle de M déterminent les applications de la résine. XJY-8207 possède une unité Si-H sur l'unité Q, qui est l'unité active principale.

4. Comment améliorer les performances de la résine de silicone ?

Sous la direction de la théorie chimique, grâce à une recherche et à un développement approfondis de la technologie de production des résines de silicone à haute performance, elle a été testée dans la pratique, la production de produits à base de résine de silicone à haute performance atteint les résultats souhaités dans les applications pratiques, les résines de silicone à haute performance dans la défense nationale et le soutien militaire ont joué un rôle important. Comment améliorer la compétitivité de vos produits ?

Silicones XJY est l'un des principaux résine silicone MQ et Silicone VMQ en Chine, avec plus de 30 ans d'expérience en matière de R&D et de fabrication dans l'industrie du silicone, ainsi que plus de 15 brevets et supports techniques connexes. Nos produits à base de matières premières de silicone peut répondre aux besoins des champ de résine de silicone et soutenir la fourniture de solutions personnalisées et diversifiées.