MQ 실리콘 수지란 무엇인가? 구조, M/Q 비율 및 응용

실리콘 계열의 중요한 구성원인 MQ 실리콘 수지는 그 독특한 특성 덕분에 전자, 코팅, 접착제 및 기타 여러 분야에서 핵심적인 역할을 수행합니다. MQ 실리콘 수지란 무엇일까요?

MQ 실리콘 수지는 독특한 분자 구조 덕분에 다양한 산업 분야에 걸쳐 폭넓게 활용되고 있습니다. 유기 수지나 에폭시 수지와는 달리, 단일 기능성 실록산 결합(M)과 4중 기능성 실록산 결합(Q)으로 구성된 이 3차원 구형 소재는 내열성(-60℃ ~300℃), 자외선 차단, 발수성(MQ 수지는 경화 시 필름을 형성할 수 있음), 강력한 소수성 및 뛰어난 기계적 특성을 바탕으로 전통적인 산업 분야에서 첨단 과학 기술 분야로 그 영역을 넓혀가고 있습니다. 또한 MQ 수지는 다른 물질과 비반응성이며, 호환성과 내구성이 뛰어납니다.

XJY 실리콘 주로 제공합니다 메틸 MQ 레진, 비닐 MQ 레진, 그리고 실리콘 PSA 독립적인 연구개발 역량을 갖춘 B2B 공장 제품으로.

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MQ 실리콘 수지를 도입하는 데에는 다섯 가지 측면이 있습니다:

1. MQ 실리콘 수지의 구조는 무엇입니까?

(1) M-유닛

화학 구조적 특징: M-단위는 MQ 실리콘 수지의 주요 구성 성분 중 하나이며, 그 화학 구조의 일반식은 (R₃SiO₁/₂)입니다. 여기서 R은 유기기를 나타내며, 일반적인 MQ 실리콘 수지에서 R은 대부분 메틸(-CH₃)입니다. 즉, 메틸로 끝나는 M 단위 [(CH₃)₃SiO₁/₂]가 가장 일반적입니다. 이 구조에서 실리콘 원자는 세 개의 유기 기에 결합되어 있을 뿐만 아니라, 실리콘-산소 결합을 통해 다른 실록산 단위에도 결합되어 있습니다. 이러한 복합 구조는 M 단위에 일정한 입체 저항 효과를 부여하며, 이는 MQ 실리콘 수지의 전반적인 구조와 특성에 중요한 영향을 미칩니다.

수지 내 역할: M 단위는 MQ 실리콘 수지에서 주로 캡핑 역할을 합니다. 이는 실리콘 수지의 분자 사슬 말단의 성질을 결정하며, 분자 사슬의 길이와 유연성에 영향을 미칩니다. M 단위의 함량이 높을수록 MQ 실리콘 수지의 분자 사슬 간 상호작용이 상대적으로 약해지므로, 수지의 용해성이 향상되고 점도가 낮아지며, 가공 시 유동성과 성형성이 좋아집니다. 예를 들어, 코팅이나 함침을 위해 MQ 실리콘 수지를 유기 용매에 용해시켜야 하는 일부 적용 사례에서, M 단위 함량이 높을수록 수지가 용매 내에서 우수한 분산성과 안정성을 확보하여 재료 표면에 균일하게 도포될 수 있습니다.

(2) Q-유닛

화학 구조적 특성: Q-유닛은 화학 구조식 (SiO₄/₂)을 갖는 4가 실록산 유닛입니다. Q-유닛에서 실리콘 원자는 4개의 산소 원자와 결합되어 있으며, 각 산소 원자는 다른 실리콘 원자와 연결되어 있어 고도로 가교된 3차원 네트워크 구조를 형성합니다. 이러한 구조는 MQ 실리콘 수지의 우수한 특성을 결정하는 핵심 요인 중 하나입니다.

수지 내 역할: Q-유닛은 MQ 실리콘 수지에 우수한 내열성, 내후성 및 기계적 특성을 부여합니다. 3차원 네트워크 구조의 안정성 덕분에 MQ 실리콘 수지는 구조적 변화나 특성 저하 없이 더 높은 온도를 견딜 수 있습니다. 고온 환경에서도 Q 단위체 간의 실리콘-산소 결합은 강력한 결합 상태를 유지하여 분자 사슬의 파단 및 분해를 방지합니다. 동시에, 이러한 구조 덕분에 MQ 실리콘 수지는 높은 경도와 강도를 갖게 되어, 코팅 및 접착제와 같은 응용 분야에서 우수한 내마모성과 코팅 또는 접착 부위에 대한 접착력을 제공합니다. 예를 들어, 항공우주 산업에서 MQ 실리콘 수지는 항공기 표면을 보호하는 코팅제에 첨가되며, Q 단위의 존재로 인해 코팅제는 가혹한 고고도 환경에서 고속 기류의 마모와 급격한 온도 변화를 견디면서도 우수한 보호 특성을 유지할 수 있습니다.

(3) 기타 포함될 수 있는 성분

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.

불순물 성분: 생산 공정 중 제품의 순도를 보장하기 위해 다양한 조치가 취해지지만, 원료의 순도 한계나 생산 환경의 영향으로 인해 MQ 실리콘 수지에는 극미량의 불순물 성분이 존재할 수 있습니다. 이러한 불순물은 원료에 포함된 불순물에서 비롯되거나, 예를 들어 장비 오염 등으로 인해 반응 과정에서 유입될 수 있습니다. 그러나 현대적인 첨단 생산 공정과 엄격한 품질 관리 조치를 통해 불순물 함량을 매우 낮은 수준으로 제어할 수 있으며, 이는 일반적으로 MQ 실리콘 수지의 성능 및 적용에 큰 부정적인 영향을 미치지 않습니다.

2. 어떤 종류의 MQ 실리콘 수지가 있나요?

MQ 실리콘 수지는 단일 기능성 및 4중 기능성 사슬 연결로 구성된 특수한 유형의 폴리실록산으로, 폴리오르가노실록산 제품의 일종입니다. MQ 실리콘 수지를 구성하는 기본 단위는 두 가지뿐이므로, M/Q의 몰비를 조절하여 분자 크기를 조절할 수 있습니다. M/Q가 증가함에 따라 실리콘 수지의 형태는 고체 분말에서 유성 액체로 변화합니다. 또한, 밀도, 점도, 투명도, 연화점, 친수성 및 친유성 등을 포함한 MQ 실리콘 수지의 물리적 특성도 이에 따라 변화합니다.

현재, 일반적인 MQ 실리콘 수지는 메틸 MQ 실리콘 수지, 메틸 페닐 실리콘 수지, 메틸 비닐 MQ 실리콘 수지, 메틸 수소 함유 MQ 실리콘 수지 등으로 분류될 수 있습니다. 이 중 페닐기를 도입하면 실리콘 수지의 내열성과 굴절률을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 장쇄 알킬기는 실리콘 수지의 소수성을 높이며, 비닐기와 수소기를 도입하면 첨가제 성형용 실리콘 수지를 제조하는 데 사용할 수 있습니다. MQ 실리콘 수지와 일반 실리콘 수지는 분자 구조가 다르기 때문에, 그 사용법도 일반적인 실리콘 수지와는 다릅니다. 주요 용도는 중요한 구성 성분으로서, 다른 물질들과 함께 매트릭스를 형성하여 다상 시스템을 만들고, 매트릭스의 성능을 향상시키는 것입니다.

XJY-8205 MQ 수지 분말 실리콘 메틸 MQ 수지

XJY-8205 MQ 수지는 테트라알콕시실란(Q 단위)과 트리메틸알콕시실란(M 단위)의 공동 가수분해 생성물입니다. 메틸기를 포함하고 있습니다.

MQ 수지는 퍼스널 케어, 접착제, 소포제 및 발수제 분야에서 널리 사용되며, 폴리우레탄 가공용 이형제에서 뛰어난 이형력을 발휘합니다.

XJY-8205M/M-02/M-03 실리콘 수지는 MQ 용액으로, PSA의 중요한 원료입니다.

XJY-8206 비닐 메틸 실리콘 수지

이는 4개의 작용기를 가진 실록산(Q)과 1개의 작용기를 가진 메틸 실록산(M)이 중합응축되어 생성된 물질로, 몰질량은 일반적으로 2500~5000g/mol이며, M과 Q의 사슬 비율 및 M의 구조적 특성에 따라 수지의 용도가 결정됩니다.

XJY-8207 수소 MQ 수지

이 제품은 4개의 작용기를 가진 실록산(Q)과 1개의 작용기를 가진 메틸 실록산(M)의 중축합체로, 몰질량은 일반적으로 2500~5000g/mol이며, M과 Q 사슬의 비율 및 M의 구조적 특성에 따라 수지의 용도가 결정됩니다. XJY-8207은 Q 단위에 Si-H 단위를 가지고 있으며, 이것이 주요 활성 단위입니다.

MQ 수지는 광범위한 실리콘 수지 계열 중 하나의 구조적 범주에 불과합니다. MQ 수지와 메틸, 메틸페닐, 비닐 관능기 수지 및 개질 수지를 비교하려면 당사의 가이드를 참조하십시오. 실리콘 수지의 주요 종류 및 분류.

3. MQ 실리콘 수지의 제조 방법은 무엇인가요?

합성 원료에 따라 MQ 실리콘 수지 생산 제조 방법은 나트륨 실리케이트법과 오르토실리케이트법으로 분류할 수 있다. 나트륨 실리케이트는 수용성 실리케이트이며, 그 수용액은 일반적으로 ‘워터 글라스’로 알려져 있는데, 이는 MQ 실리콘 수지 제조의 주요 원료 중 하나이다. MQ 실리콘 수지 제조에 나트륨 실리케이트법을 원료로 사용하는 것은 원료 조달원이 다양하고, 비용이 저렴하며, 공정이 간단하다는 특징이 있다. 오르토실리케이트 에스테르법은 제품 수율이 높고, 촉매 효율이 높으며, 반응 공정과 반응 물질을 조절하여 분자량을 쉽게 제어할 수 있으며, 염산과 같은 부식성 물질이 없어 환경 오염이 없고, 촉매 분리도 용이하며, 폐기물 처리도 간단하지만, 얻어진 수지의 하이드록실기 함량이 더 높다는 특징이 있습니다.

4. MQ 실리콘 수지의 용도는 무엇인가요?

현재 MQ 실리콘 수지의 주요 용도로는 실리콘 감압 접착제 및 기타 접착제의 제조 시 점착성 향상 및 보강 역할을 하는 것뿐만 아니라, 내열성 충전재, 소수성 계면활성제, 이형제, 접착 방지제, 스킨케어 제품 등에 사용됩니다. 그중에서도 가장 널리 사용되는 것은 액상 실리콘 고무 보강 충전제이며, 실리콘 감압 접착제도 중요한 부분을 차지합니다.

4.1 산업용 첨가제:

산업용 첨가제 분야에서 MQ 실리콘 수지는 놀라운 적응성을 보여줍니다. 소포제의 핵심 성분으로서, 폴리에테르 개질 실리콘 오일과 혼합되어 망상 구조를 형성하며, 이를 통해 내열성을 150℃까지 향상시킬 수 있고, 강알칼리 환경(pH＞12)에서의 소포 효율은 90% 이상입니다. 이형제 분야에서 MQ 수지는 분자 내 M/Q 비율(0.6-1.0)을 조절하여 조밀한 차단층을 형성할 수 있으므로, 폴리우레탄 및 기타 접착력이 높은 소재의 이형 횟수를 기존 제품의 50회에서 300회로 늘릴 수 있습니다. 더 획기적인 점은 불소를 함유한 MQ 수지를 방수제로 사용할 경우, 물과의 접촉각이 최대 115°에 달하며, 고속철도 교량의 콘크리트 보호 도료에 사용되어 동결-해동 주기에 의한 침식을 효과적으로 방지한다는 것입니다.

4.2 고성능 복합재료

기존의 실리카 보강 실리콘 고무는 투명도가 낮고 가공 점도가 높다는 단점이 있으나, 비닐 MQ 수지의 도입으로 혁신이 이루어졌습니다. 15% 비닐 MQ 수지를 첨가하면:

액상 실리콘 고무의 광투과율이 65%에서 92%로 급격히 상승하여 광학 유리와 비슷한 수준에 도달했다

인장 강도는 143% 기준으로 8.5MPa까지 증가한다

가황 전 점도가 20%만 증가하여 사출 성형의 효율이 획기적으로 향상됩니다.

이러한 특성 덕분에 이 소재는 고급 의료용 카테터 및 항공우주용 씰에 이상적입니다. 또한, 수소를 함유한 MQ 수지는 페닐 실리콘 오일과 가교 반응을 통해 450°C의 내열성을 지닌 우주선용 단열재로 개발되기도 했습니다.

4.3 전자 패키징 재료

LED 패키징 분야에서 메틸페닐 MQ 수지는 업계 표준을 새롭게 정립하고 있습니다:

투명도 분야의 획기적인 발전: 1.53의 굴절률이 칩과 완벽하게 일치하여, 광효율 손실이 3% 수준으로 감소했습니다.

안정적인 내열성 향상: 연속 작동 온도가 120℃에서 180℃로 상승했으며, 수명이 3배 연장되었습니다.

정밀 성형의 장점: 2μm 수준의 초박형 패키징 층을 통해 미니 LED 마이크로피치 디스플레이를 구현합니다.

휴대폰: 화면 캡슐화 층에는 개질된 MQ 수지가 사용되어 화면 두께를 15% 줄이고 낙하 내구성을 40% 향상시켰습니다.

4.4 개인 위생 및 미용

화장품 분야에서 MQ 수지는 다음 세 가지 혁신을 통해 사용자 경험을 새롭게 재정의합니다:

피부 감촉 조절: 립스틱에 0.3%의 수소 함유 MQ 수지를 첨가하면 끈적임이 70% 감소하고, 발색 지속 시간이 최대 12시간까지 늘어납니다.

안전 및 보호: 나노 은 이온/MQ 복합 코팅을 적용하면 항균률이 99.9% 이상으로 높아지며, 이는 유아용 제품의 표면 처리에 사용됩니다.

기능 향상: 자외선 차단제에 페닐 MQ 수지를 첨가하면 자외선 차단율이 98%로 증가하며, 자외선 차단율이 98%로 향상됩니다. 자외선 차단율은 98.5%로 향상되었으며, 기존의 물리적 자외선 차단제에서 나타나는 가짜 백화 현상이 나타나지 않습니다.

5. 실리콘 수지는 어떻게 선택해야 할까요?

무기 물질의 강성과 유기 물질의 유연성을 모두 갖춘 하이브리드 소재인 MQ 실리콘 수지는, 발포 방지제의 강알칼리 내성을 향상시킬 뿐만 아니라 LED 캡슐화 소재의 바인더로서 높은 투과율 특성을 부여할 수 있습니다. 제품의 경쟁력을 어떻게 높일 수 있을까요?

XJY Silicones는 중국을 대표하는 실리콘 MQ 수지 및 VMQ 실리콘 제조업체 중 하나로, 실리콘 업계에서 30년 이상의 연구개발 및 제조 경험을 보유하고 있으며, 15건 이상의 관련 특허와 기술 지원 체계를 갖추고 있습니다. 당사의 실리콘 MQ 수지 제품은 다양한 분야의 요구를 충족시킬 수 있으며, 다각적이고 맞춤형 솔루션을 제공할 수 있습니다.