실리콘 수지의 종류: 분류, 특성 및 응용

실리콘 수지는 단일 재료가 아니라 고도로 가교된 폴리실록산의 광범위한 계열입니다. 다양한 유형의 실리콘 수지는 유기기, 작용기, 분자 구조 및 경화 메커니즘을 변경하여 설계됩니다. 이러한 차이는 내열성, 경도, 유연성, 상용성, 반응성 및 적합한 산업 응용 분야를 결정합니다.

주요 실리콘 수지 유형은 다음과 같습니다 메틸 실리콘 수지, 메틸 페닐 실리콘 수지, 메틸 비닐 실리콘 수지, 수소 작용성 실리콘 수지, 및 유기 변성 실리콘 수지. 일부 등급은 분말 또는 플레이크 형태로 공급되는 반면, 다른 등급은 용매, 실리콘 오일 또는 반응성 폴리머 시스템으로 공급됩니다.

이 가이드는 실리콘 수지의 주요 분류를 비교하고 제조업체 및 포뮬레이터가 고온 코팅, 실리콘 고무, 점착제, 화장품, 이형제, 소포제 및 기타 산업용 제제에 적합한 수지를 선택하는 방법을 설명합니다

• 실리콘 수지란 무엇인가?
• 실리콘 수지의 기술적 진화는 무엇인가?
• 실리콘 수지를 어떻게 구별하는가?
• 실리콘 수지의 성능을 어떻게 향상시키는가?

1. 실리콘 수지는 어떻게 분류됩니까?

실리콘 수지는 -Si-O-를 주사슬로 하고 측쇄에 유기 관능기를 가진 반무기 반유기 형 고분자입니다. 실리콘 수지는 체형 고분자이며, 다수의 반응성 관능기를 가지고 있어, 이러한 반응성 관능기가 추가로 가교 반응하여 불용성 및 불용융성의 3차원 구조를 가진 경화물을 형성합니다.

유기 수지와 비교하여 실리콘 수지는 내열성, 자외선 저항성, 내후성, 발수 및 방습성, 높은 절연 내력, 낮은 유전 손실, 낮은 점도, 아크 저항성, 내방사선성 등 우수한 화학적 저항성과 비반응성을 가지고 있습니다.

일반 용액형 실리콘 수지는 주로 내열 코팅제, 내후성 코팅제 및 고분자를 기반으로 한 고온 전기 절연 재료로 사용됩니다.

2. 실리콘 수지의 기술적 진화는 무엇인가?

다양한 실리콘 고분자 중에서 실리콘 수지는 가장 먼저 합성되고 적용된 실리콘 제품 유형입니다. 실리콘 고무의 혁신적인 신기술이 고속으로 발전하는 것과 비교하여, 실리콘 수지의 기술적 업그레이드는 상대적으로 느리고, 주요 기술적 돌파구는 적습니다. 약 20년 전, 아릴 헤테로사이클릭 내열 고분자의 기술 진보로 인해 원래 실리콘 수지의 적용 분야 일부가 밀려났지만, 아릴 헤테로사이클릭 내열 고분자의 용제 독성과 가혹한 경화 조건이 응용 확대를 제한했습니다. 최근 몇 년간 사람들은 실리콘 수지의 연구 개발을 중시하기 시작했으며, 실리콘 수지는 넓은 온도 범위, 내노화성 및 소수성 방습성 등과 같은 뛰어난 장점을 가지고 있습니다. 이러한 징후는 실리콘 수지가 가장 먼저 합성되고 적용된 실리콘 제품 중 하나임을 나타냅니다. 실리콘 수지는 넓은 온도 범위, 내노화성, 소수성 방습성 및 기타 우수한 장점을 가지고 있으며, 이러한 징후들은 실리콘 수지가 미래에 더 큰 발전 가능성을 가질 수 있음을 시사합니다.

3. 실리콘 수지를 어떻게 구별하는가?

3.1 메틸 실리콘 수지

(1) 메틸 클로로실란으로부터 메틸 실리콘 수지 합성

메틸 클로로실란은 메틸 실리콘 수지 합성의 주요 원료로서, 실리콘 수지의 구조와 조성(실리콘 수지 가교도, 즉 ［CH3］/［Si］값)이 다르기 때문에 다양한 합성 공정 조건에서 별도로 사용되어야 합니다.

낮은 R / Si ([CH3] / [Si] ≈ 1.0) 메틸기 실리콘 수지의 합성 시, 주 원료 단량체인 메틸 트리클로로실란의 가수분해 축합 반응 속도가 상당히 빠르므로 반응 온도를 0 ℃를 초과하지 않도록 엄격히 제어해야 하며, 복합 용매에서 반응시켜야 하고, 반응 생성물의 상온 저장 기간은 단 몇 일에 불과합니다.

(2) 메틸알콕시실란으로부터 메틸 실리콘 수지 합성

메톡시실란의 가수분해 축합 반응 속도는 반응 조건을 변경하여 제어할 수 있으며, 메톡시실란으로부터 다양한 가교도(degree of crosslinking)를 갖는 메틸 실리콘 수지를 합성할 수 있습니다.

상업용 메틸 실리콘 수지의 중간 가교도([CH3]/[Si] ≈ 1.2 ~ 1.5)의 경우, 대부분의 가수분해 축합 반응은 메톡시실란으로 생성됩니다: 정제된 메틸트리에톡시실란 및 디메틸디에톡시실란 단량체와 물을 미량의 염산 또는 적당량의 강산형 양이온 교환 수지(거대 다공성 산형 이온 교환 수지의 촉매 효과가 더 좋음)와 혼합하고, 활성 백토(산 처리 및 건조)를 촉매로 사용하여 가열, 가수분해 반응을 진행한 후, 종말점에 도달하면 적당량의 헥사메틸디실라잔을 첨가하여 촉매인 염산을 중화하거나, 촉매 이온 교환 수지 또는 활성 백토를 여과하여 축합 반응을 종료합니다. 얻어진 생성물은 메틸 실리콘 수지의 알코올 용액입니다.

XJY-8205 메틸 MQ 수지

(규산나트륨, 클로로트리메틸실란 및 이소코발트 알코올과의 반응 생성물) 테트라알콕시실란(Q 단위)과 트리메틸알콕시실란(M 단위)의 공가수분해 생성물입니다. MQ 수지는 퍼스널 케어, 접착제, 소포제, 발수제 등의 분야에서 널리 사용되며, 폴리우레탄 가공용 이형제에서 우수하고 높은 이형 능력을 가지고 있습니다.

3.2 메틸 페닐 실리콘 수지

메틸 페닐 실리콘 수지의 공업적 생산을 위한 주요 원료는 메틸트리클로로실란, 디메틸디클로로실란, 페닐트리클로로실란 및 디페닐디클로로실란입니다. 단량체의 일부 또는 전체에 용매인 톨루엔 또는 자일렌을 첨가하여 적절한 비율로 혼합하고, 교반 하에 물을 적가하며 가수분해 반응 온도를 제어하고, 반응 부산물인 HCl(염산 수용액)을 수세하여 제거한 후, 가수분해된 실라놀 용액을 얻고, 이어서 용매 일부를 증발시켜 농축된 실라놀로 만든 다음, 냉축합 또는 열축합 반응을 통해 실리콘 수지를 생성하고, 마지막으로 여과, 포장하여 완제품 실리콘 수지를 얻습니다.

XJY-8250A 플레이크 실리콘 수지 는 수산기 작용기를 가진 메틸 페닐 실리콘 수지입니다. XJY-8330 폴리에스터 변성 플레이크 실리콘 수지 은 폴리에스터 변성 메틸 페닐 실리콘 수지 중간체입니다. 이 두 제품은 내고온성 분말 코팅 및 액체 코팅에 사용할 수 있습니다. 실리콘 수지의 주요 특성은 우수한 내열성으로, 200°C 또는 그 이상에서도 거의 분해되지 않으며, H 등급까지의 내열 절연 등급을 가진 다양한 내열 도료 제조에 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 실리콘 수지를 베이스 재료로 사용하고 알루미늄 분말 실버 페인트를 첨가하면 400~600 ℃에서 장기간 사용할 수 있으며, 굴뚝, 증기관, 배기관, 가스 설비, 난로, 오븐, 전기 스토브, 화학 장비, 보일러, 엔진, 발전기, 전기 장비, 라디에이터 등에 사용할 수 있습니다.

3.3 메틸 비닐 실리콘 수지

메틸 페닐 비닐 실리콘 수지의 생산 공정은 메틸 페닐 실리콘 수지와 유사하지만, 가수분해 원료에서 메틸클로로실란 및 페닐클로로실란 단량체를 제거하고, 메틸비닐디클로로실란 등 비닐 함유 실리콘 단량체를 적당량 첨가합니다. 위의 혼합 단량체를 가수분해, 수세 및 농축하여 얻은 농축 가수분해 실라놀에 금속 유기산염 촉매를 첨가하고, 감압 하에 가열 축합하여 미리 정해진 점도에 도달하거나, 겔화 시간에 따라 축합 반응 종료를 제어하여 메틸 페닐 비닐 실리콘 수지를 생산합니다.

XJY-8206 비닐 메틸 실리콘 수지 는 4관능 실록산(Q)과 1관능 메틸 실리콘(M)으로부터 축합되며, 일반적으로 몰 질량은 2500-5000g/mol이고, M과 Q 사슬의 비율에 따른 분자 구조가 M 수지의 구조적 특성을 결정합니다.

VMQ 재료로 만든 실리콘 폴리머 및 실리콘 화합물은 내열성, 내마모성, 내후성, 압축 영구 변형 저항성 및 자외선 저항성과 같은 광범위한 물리적 특성을 제공할 수 있습니다. 또한 인체에 무해하므로 이 식품 등급 실리콘은 자동차, 의료 및 식품 산업에서 사용될 수 있습니다.

메틸 페닐 비닐 실리콘 수지의 부가 반응 가교제 성분으로 사용되는 메틸 페닐 수소 함유 폴리실록산은 일반적으로 중합도가 크지 않은 고리형 또는 선형 중합체이며, 메틸 수소 함유 디클로로실란의 가수분해 환화 반응 또는 메틸 수소 함유 디클로로실란, 페닐트리클로로실란 및 트리메틸클로로실란의 가수분해 축합에 의해 생성됩니다.

3.4 일액형 상온 경화 메틸 페닐 실리콘 수지

원액형 메틸 페닐 실리콘 수지는 기존 메틸 페닐 실리콘 수지의 우수한 성능을 유지하면서도, 사용 전 혼합이 필요 없고 실온에서 신속하게 경화될 수 있는 단일 포장 제품의 장점을 가지고 있습니다.

원액형 실온 경화 메틸 페닐 실리콘 수지는 여러 개의 가수분해 가능한 반응성 그룹을 가진 분지형 실리콘 폴리머입니다. 이 실리콘 수지 용액을 기재 표면에 코팅한 후, 폴리머는 공기 중의 수분을 흡수하여 반응성 그룹이 가수분해되고 폴리머의 가교 반응이 발생하여 코팅 필름이 가교되어 경화될 때까지 진행됩니다.

상온에서 생산할 수 있는 속경화성 메틸페닐 실리콘 수지는 경제적이고 실용적인 기술 경로로, 메틸클로로실란과 페닐클로로실란을 출발 물질로 하여 유기 용매 존재 하에 공가수분해를 통해 실라놀 혼합물을 얻고, 이를 세척 및 산 제거한 후, 친핵성 촉매 축합 반응을 통해 적정량의 활성 실리콘 하이드록실 실리콘 수지 프리폴리머를 제조한 다음, 적절한 가교제와 선택적 촉매를 첨가하고 추가 촉매 축합 반응을 통해 전환 반응을 진행합니다., 그런 다음 적절한 가교제와 선택적 촉매를 첨가합니다. 적절한 가교제와 선택적 촉매를 사용하여 추가 촉매 축합 전환 반응을 통해 여러 가수분해성 활성 그룹을 가진 메틸페닐 실리콘 분지형 중합체를 얻습니다. 마지막으로 적절한 양의 안정제 및 기타 첨가제와 함께 용매를 가감하여 고형분을 조정함으로써, 상온에서 빠르게 경화되는 고성능 단일성분 메틸페닐 실리콘 수지 용액을 생산합니다.

3.5 수소 작용성 실리콘 수지

XJY-8207 수소 MQ 수지  은 4관능기 실록산(Q)과 1관능기 메틸 실록산(M)의 중축합물이며, 몰 질량은 일반적으로 2500-5000g/mol이고, 분자 구조는 M과 Q의 사슬 비율이며, M의 구조적 특성이 수지 응용을 결정합니다. XJY-8207은 Q 단위에 Si-H 단위를 가지고 있으며, 이것이 주요 활성 단위입니다.

4. 실리콘 수지의 성능을 어떻게 향상시키는가?

화학 이론의 지도 아래, 고성능 실리콘 수지 생산 기술에 대한 심층 연구 개발을 통해 생산 현장에서 테스트를 거쳤으며, 생산된 고성능 실리콘 수지 제품은 실제 응용에서 기대한 성과를 달성하였습니다. 고성능 실리콘 수지는 국방 및 군수 지원에 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 귀하의 제품 경쟁력을 어떻게 향상시킬 수 있을까요?

XJY 실리콘 는 선도적인 실리콘 MQ 수지 그리고 VMQ 실리콘 중국 내 제조업체로서 실리콘 산업 분야에서 30년 이상의 연구 개발 및 제조 경험과 15건 이상의 관련 특허 및 기술 지원을 보유하고 있습니다. 당사는 실리콘 원료 제품 의 요구를 충족시킬 수 있습니다. 실리콘 수지 분야 다양한 맞춤형 솔루션 제공을 지원합니다.