シリコーンゴムにおけるシリコーンMQ樹脂の調製と応用

MQ樹脂の調製

Silicone MQ樹脂は一般的に ゾル-ゲル法, によって調製され、M鎖の主原料はヘキサメチルジシロキサン（MM）またはトリメチルクロロシランであり、Q鎖の原料は主にケイ酸ナトリウムまたはオルトケイ酸エチル（TEOS）です。Q鎖の原料が異なるため、主にオルトケイ酸エチル法とケイ酸ナトリウム法に分けられます。オルトケイ酸エチルで調製した製品は性能が良好ですが、コストが高いため用途範囲が制限されます。ケイ酸ナトリウム法の原料は安価で入手しやすく、製品性能も良好であるため、大きな市場価値を持っています。.

シリコーンMQ樹脂のシリコーンゴムへの応用

シリコーンゴムは多くの優れた特性を持っていますが、圧縮強度や引裂き強度などの機械的特性が低く、工程の要求を満たせないため、充填剤を添加して改質・強化する必要があります。. When 補強充填剤として使用されるMQ樹脂は、ゴムマトリックスの強度を増加させるだけでなく、システムの粘度を急激に上昇させず、後続の操作に有利であり、調整された加硫ゴムは透明です。.

MQ樹脂の有機部分は、シリコンゴムとの互換性を向上させ、増粘効果をもたらすことができます。シリコン酸素鎖は、シリコンゴムの機械的強度、凝集強度、剥離強度、および耐熱性を向上させ、補強効果を発揮します。. 付加硬化型シリコンゴムは 主にビニル基を含む生ゴム、補強充填剤、水素含有シリコン油架橋剤、および白金触媒で構成されています。白金触媒の作用下で、ビニル基含有MQ樹脂はSIH架橋剤とのヒドロシラン付加反応により生ゴムと化学的に結合し、三次元網目構造を形成して補強効果を発揮します。MQ樹脂の添加量が増加すると、シリコンゴムの硬度、引張強度、裂き強度、接着性、および架橋密度は最適値まで徐々に増加します。その理由は、MQ樹脂の分子量が比較的小さく、ビニル基含有量が比較的高いため、MQシリコンゴムの互換性と分散性が良く、シリコンゴムとの化学的結合が良好であるからです。しかし、架橋密度が大きすぎると、架橋点の分布が不均一になり、応力集中が生じます。シリコンゴムは硬く脆くなり、応力下で亀裂が発生しやすくなります。硬化時間はMQ添加量の増加に伴って延長されます。これは、MQ分子が小さくビニル基含有量が高いため、優先的に水素基含有シリコン油と反応し、水素シリコンとビニル基生ゴムの反応をMQが消費されるまで遅延させるためです。MQ樹脂添加量の増加に伴い、シリコンゴムの誘電率は最大値まで上昇し、平衡状態に近づきます。ただし、MQ樹脂の過剰添加とシリコンゴムの過剰架橋は、極性基の活動を制限するため、誘電率は安定する傾向があります。しかし、シリコン樹脂の誘電特性は依然として一般的なゴムよりも低いです。.

縮合硬化型シリコンゴムは 主に水酸基またはアルコキシ基を含むシリコンゴム、補強充填剤、架橋剤、および触媒で構成されています。触媒の作用後、または空気中の水分の作用下で架橋剤が加水分解されシラノールを生成し、生ゴムのシリコン水酸基との縮合反応により三次元網目構造を形成し、加硫されてエラストマーとなります。MQ樹脂をシリコンゴムに混練すると、接着性向上と強度補強の役割を果たし、シリコンゴムに優れた機械的特性をもたらします。しかし、電磁放射線および真空紫外線照射を受けると、シリコンゴムは劣化、変形、亀裂を生じ、性能も低下します。照射によるシリコンゴムの品質・性能低下の主な原因は、照射下での加硫ゴム内未反応低分子物質の逸散、高分子網目構造の断裂、分子鎖の分解または架橋です。シリコンゴムを放射線耐性とするためには、ナノTiO2などの耐放射線充填剤を添加することが可能です。.