왜 페인트 및 코팅제에 실리콘 첨가제를 사용해야 할까요?

수십 년 동안의 발전과 과학 기술의 지속적인 발전 및 혁신을 통해 코팅의 성능을 향상시키기 위해 다양한 기능성 첨가제가 널리 사용되었습니다. 코팅에 사용되는 첨가제의 대부분은 계면활성제로, 기체-액체, 액체-고체 또는 기체-고체 계면의 표면 장력을 줄여 레벨링, 소포, 분산 및 접착 향상 효과를 얻습니다. 그렇다면 페인트 및 코팅에 왜 실리콘 첨가제를 사용할까요?

실리콘 분자의 실리콘 함량과 상대 분자량의 변화는 첨가제와 코팅 바인더 시스템의 호환성 범위를 변경하여 시스템 내 첨가제의 분산 상태에 영향을 미칩니다.

실리콘 화합물은 매우 낮은 표면 장력과 높은 표면 활성을 가지고 있어 코팅의 생산성을 향상시키고, 표면 개질을 통해 다양한 페인트 필름 결함을 방지하는 데 사용될 수 있습니다. 실리콘 페인트 첨가제는 다중 이점을 가지고 있으며 코팅 시스템에서 광범위하게 적용되는 코팅 보조제의 중요한 종류입니다.

레벨링, 촉감, 재도포, 습윤, 내수성 등과 같은 성능 요구 사항에 해당하는 다양한 코팅 시스템에 따라 실리콘 페인트 첨가제는 실리콘 습윤제, 레벨링제, 소포제, 접착 촉진제, 내마모성 보조제 등으로 분류되며, 이는 페인트, 코팅, 인쇄 잉크, 프라이머, 파우더, 상쇄 광택제 등 생산에 널리 사용됩니다.

Here’자세한 정보:

실리콘 첨가제의 종류는 무엇입니까?
코팅 레벨링제로서의 실리콘 첨가제
코팅 소포제로서의 실리콘 첨가제
기판 습윤제로서의 실리콘 첨가제
내마모성 첨가제로서의 실리콘 첨가제
코팅 수지 개질용 실리콘 첨가제
접착 촉진제로서의 실리콘 첨가제
실리콘 코팅 첨가제를 만드는 방법?

1. 실리콘 첨가제의 종류는 무엇입니까?

실리콘 코팅 시스템용 첨가제는 화학 조성에 따라 실란과 실리콘 오일로 나뉩니다. 실란은 주로 코팅에서 점착 향상제, 가교 제제, 분산제 등으로 사용되는 소분자 화합물입니다. 실리콘 오일 첨가제는 주로 변성 실리콘 오일로 구성되며, 첨가제의 상대 분자량, 변경된 그룹 R의 종류와 함량, 말단 그룹의 기능 그룹 종류를 조절함으로써 다양한 서로 다른 특성을 가진 첨가제를 얻을 수 있습니다.

2. 코팅 레벨링제로서의 실리콘 첨가제

(1) 실리콘 코팅 평활제는 무엇인가요?

코팅용 평활제의 구조는 일반적으로 시스템과 호환되는 체인 세그먼트와 시스템과 호환되지 않으며 낮은 표면 장력을 가지는 체인 세그먼트의 두 부분으로 구성됩니다. 페인트 필름 형성 과정 동안, 낮은 표면 장력을 가진 비호환성 체인 세그먼트의 분리 및 이동으로 인해 실리콘 페인트 첨가제는 코팅 시스템 표면으로 자발적으로 이동하여 단일 분자 막을 형성함으로써 시스템에 균일한 표면 장력을 제공하고 표면 장력 기울기로 인해 발생하는 다양한 페인트 필름 결함의 표면 결함을 제거합니다. 때로는 표면 질감에 꽤 눈에 띄는 변형이 발생할 수 있습니다. 코팅은 비최적 흐름을 보입니다.–종종 다음과 같이 설명됩니다. 오렌지 필.

실리콘 평활제는 코팅 평활제의 중요한 범주 중 하나이며, 일반적으로 상대 분자량이 5,000 이하의 폴리디메틸실록산을 평활제로 사용할 수 있습니다. 현재, 코팅에 널리 사용되는 실리콘 평활제는 다양한 변성 실리콘 오일이며, 변성 유형에 따라 주로 폴리에터 변성 실리콘 오일, 폴리에스터 변성 실리콘 오일, 페닐 변성 실리콘 오일, 알킬 변성 실리콘 오일, 페닐 알킬 공변성 실리콘 오일, 알킬 폴리에터 공변성 실리콘 오일 등이 있습니다. 폴리에터 변성 실리콘 오일은 구조로 인해 넓은 범위에서 조절될 수 있으며, 그 성능은 많은 다양한 요구 사항을 충족할 수 있어 현재 실리콘 평활제의 주요 품종입니다.

XJY-701 폴리메틸하이드로실록산 일반적인 화학 구조를 가진 고분자량 유기 합성 물질의 일종으로, 코팅 평활제로 사용될 수 있습니다.

(2) 실리콘 평활제를 선택하는 방법은 무엇인가요?

평활제가 고온 시스템(예: 베이킹 페인트)에서 사용되어야 할 때, 폴리에터의 낮은 분해 온도로 인해 사용 과정에서 분해되어 페인트 필름의 일부 표면 결함을 일으킬 수 있으며, 예를 들면 재도장 불량, 수축 등이 발생할 수 있습니다. 따라서 고온 내성 그룹(예: 알킬 변성 실리콘, 페닐 변성 실리콘, 폴리에스터 변성 실리콘 등)이 포함된 변성 실리콘 오일을 선택해야 합니다. 비교적으로 알킬 변성 실리콘 오일은 또한 레벨링 효과 외에도 좋은 소포 효과를 가지고 있지만, 호환성이 좋지 않아 일반적으로 바니시에 적합하지 않습니다. 페닐 실리콘 유체와 폴리에스터 변성 실리콘 유체는 더 나은 호환성을 가지며, 우수한 호환성과 열 안정성을 제공하는 고온 바니시 시스템에 사용하기에 적합합니다. 기술의 발전과 함께 최근 두 가지 장점을 모두 갖춘 새로운 레벨링 제가 등장했는데, 이는 우수한 사전 평탄화 및 사후 평탄화 효과를 동시에 결합합니다. 화학 구조에 따라 아크릴레이트 변성 실리콘 레벨링제(실리콘 주쇄, 아크릴레이트 측쇄)와 실리콘 변성 아크릴레이트 레벨링제로 나눌 수 있으며, 실리콘 변성 아크릴레이트 레벨링제는 레벨링 효과 외에도 오염 방지 효과를 부가적으로 제공할 수 있습니다.

3. 코팅 소포제로서의 실리콘 첨가제

페인트용 소포제로서 일반적으로 적용 시스템보다 매우 낮은 표면 장력을 가져야 하며, 동시에 적용 시스템과 호환되지 않아야 합니다. 실리콘은 저극성 구조와 대부분의 페인트 수지 시스템과의 비호환성으로 인해 페인트 소포제의 원료로 널리 사용됩니다.

일반적으로, 상대 분자량(10,000~100,000)의 폴리디메틸실록산이 페인트 방포제로 사용될 수 있습니다. 현재 이러한 방포제는 중부식 및 기타 시스템에 널리 사용됩니다. 방포 효율을 높이기 위해 일부 실리카를 시너지 성분으로 추가할 수 있습니다. 또한 실리콘의 높은 방포 효율 때문에, 매우 적은 양의 실리콘 페인트 첨가제로도 좋은 결과를 얻을 수 있어, 실제 생산 요구를 충족시키기 위해 페인트 첨가제는 일반적으로 낮은 농도의 용액으로 만들어져 편의성을 높입니다.

XJY-702 메틸하이드로실록산/디메틸실록산 공중합체 촉매 작용 하에 이중 결합, 하이드록실 및 기타 그룹과 반응할 수 있으며, 이는 레벨링제, 소포제, 수용성 실리콘 오일 및 기타 제품의 기본 원료입니다. 디메티콘의 특성 외에도, 이 제품은 활성 수소的存在로 인해 첨가 및 가교 반응을 일으킬 수 있습니다.

XJY-8205 시리즈 실리콘 메틸 MQ 레지... 좋은 소포 및 방포 성능을 가진 고체 분말 수지로, 용제에 추가하여 소포제로 사용할 수 있습니다.

수용성 페인트 시스템에서 수용성 수지의 높은 극성으로 인해, 기존 폴리디메틸실록산은 시스템과의 호환성이 제한되어 직접 소포제로 사용하기 어렵습니다. 일반적으로 폴리에터를 사용하여 폴리디메틸실록산을 변성해야 하며, 특히 고광택 시스템 applications에서 그렇습니다. 일반적으로 폴리에터 변성 정도가 높을수록 호환성이 더 좋지만, 소포 효과도 떨어집니다. 일반적으로 시스템의 소포 용이성을 기반으로 적절한 변성 비율을 선택해야 하며, 소포 능력 조건을 충족시키기 위해 실리콘 함량이 낮을수록 좋습니다.

4. 기판 습윤제로서의 실리콘 첨가제

수계 시스템에서 물의 표면 장력이 너무 커서 기판(특히 표면 장력이 낮은 기판)의 빠른 습윤이 더 어렵기 때문에, 수계 페인트 시스템에서 기판 습윤제의 사용이 특히 중요합니다. 실리콘 기판 습윤제는 광범위한 적용 가능성으로 인해 수용성 페인트 시스템에서 널리 사용됩니다.

Substrate wetting agent is actually a special class of Polyether-modified silicone oils, whose relative molecular mass is usually very small. Since the rapid wetting of the substrate is a dynamic process, and in accordance with the principles of physical chemistry, the wetting agent’s principle of action is to reduce the surface tension of the system by rapidly migrating to the surface of the system, so as to achieve the effect of substrate wetting. According to the viewpoint of molecular kinematics, the migration speed of molecules depends on the relative molecular mass to a large extent, and the smaller the relative molecular mass is, the faster the migration speed is. Therefore, the relative molecular mass of the smaller Polyether-modified silicone oil is often used as substrate wetting agent for aqueous systems.

추가 연구에서 폴리에터 변성 실리콘 오일을 수계에서 기판 습윤제로 사용한 것을 발견했습니다. 특수 구조로 인해 실리콘 체인은 완전히 확장되어 많은 -CH3를 외부로 늘리므로 시스템의 표면 장력을 크게 줄일 수 있습니다. 일반적으로 수계에서 고상대 분자량의 폴리에터 변성 실리콘 오일은 표면 장력을 25~26N/m로만 줄일 수 있으며, 소분자 기판 습윤제는 일반적으로 표면 장력을 22N/m 이하로, 최저 20~21N/m까지 줄일 수 있습니다. 이러한 낮은 표면 장력 때문에 기판 습윤제가 첨가된 수용성 페인트는 표면 장력이 낮은 대부분의 기판에 습윤될 수 있으며, PTFE 기판까지도 습윤될 수 있습니다. 동시에 기판 습윤제가 수계의 표면 장력을 매우 낮은 정도로 줄일 수 있기 때문에, 분무 중에 좋은 충돌 방지 성능과 미스트 효과를 시스템에 부여할 수 있습니다.

기판 습윤제의 상대 분자량이 작아 실리콘 체인 세그먼트가 매우 짧기, 페인트 필름 표면의 평활성을 제공할 수 없습니다(일반적으로 긴 실리콘 체인 세그먼트에서 발생). 페인트 필름의 미끄럼성이 필요할 때, 기판 습윤제는 일반적으로 고상대 분자량 실리콘 레벨링제와 함께 사용되며, 이는 기판 습윤제와 일반 실리콘 레벨링제의 차이점입니다.

5. 내마모성 첨가제로서의 실리콘 첨가제

마모 방지가 요구되는 시스템에서는 수지 측면에서 가교 농도를 향상시키는 것 외에 첨가제를 추가하는 것도 일반적인 방법입니다. 일반적으로 초고 분자량 실리콘 마이크로스피어, 초고 분자량 실리콘 에멀전, 실리콘 나노 변형제가 있습니다.

초고 분자량 마모 방지 실리콘 마이크로스피어는 고 분자량 폴리실록산의 분산 내부에 미세 가교 구조를 가지고 있으며, 미시적으로는 마이크로스피어 형태입니다. 시스템에 도입되면 결국 페인트 필름 표면에 방향성 있게 배열되어 폴리실록산 막을 형성하여 시스템에 뛰어난 미끄럼성과 표면 마모 방지 효과를 제공합니다. 물 기반 페인트 시스템에서는 실리콘 마이크로스피어 외에도 초고 분자량 실리콘 에멀전이 일반적으로 사용되는 마모 방지 첨가제 분류로, 일반적으로 실리콘 에멀전의 중합에 의해 얻어지며, 내부 상의 점도가 매우 높고 분자량이 수백만에 달할 수 있으며 시스템에 추가됩니다. 막 형성 후, 초고 분자량 실리콘 레이어가 표면에 형성되어 페인트 필름의 마모 방지 효과를 향상시킵니다.

XJY-801 폴리메틸실세스퀴옥산 PMSQ 윤활성, 긁힘 방지, 분산성, 소수성 향상을 위한 마모 방지 개질 재료로 사용할 수 있습니다. 폴리메틸실록산 분말은 높은 내열성과 내용제성을 가진 페인트 및 잉크에 적합하며, 좋은 인성과 긁힘 방지력을 가집니다. 분산이 더 쉽고, 가라앉을 가능성이 적으며, 페인트와 결합할 때有更好的 접착력을 가집니다. 특히 섬세한 터치감을 가지며,更高 등급의 표면 코팅을 형성할 수 있습니다.

6. 코팅 수지 개질용 실리콘 첨가제

실리콘 재료는 일반적으로 표면 매끄러움, 마모 방지, 기후 저항성, 저온 유연성 등과 같은 특수한 특성을 가지고 있습니다. 반응성 기능을 가진 실리콘 탄성체 재료를 첨가제로 사용할 때, 이러한 재료를 수지 시스템에 실리콘 체인 세그먼트로 도입하여 페인트 시스템에 실리콘 재료의 우수한 성능을 도입할 수 있습니다.

수지 개질을 위한 실리콘 재료는 다양한 기능기를 가지며, 일반적으로 양쪽 말단에 반응성 그룹이 있는 실리콘 고분자입니다. 카본 하이드록시 그룹을 가진 실리콘 재료는 일반적으로 폴리우레탄 재료와 더 나은 반응성을 가지며, 폴리에스터나 폴리우레탄 수지의 개질에 사용될 수 있습니다. 에폭시 그룹을 가진 실리콘 재료는 에폭시 수지의 개질에 사용될 수 있습니다. 양쪽 말단에 아크릴레이트 더블 본드를 가진 실리콘 재료는 경화 고무의 개질에 사용될 수 있습니다. 아크릴레이트 더블 본드를 가진 실리콘 재료는 실리콘 개질 에멀전의 합성에 사용될 수 있습니다. 아미노 그룹을 가진 실리콘 재료는 일부 고급 응용을 위한 실리콘 개질 폴리이미드 수지 합성에 사용될 수 있습니다. 카르복시 그룹을 가진 실리콘 재료는 파우더 페인트 수지 개질에 사용될 수 있으며 반응에 참여할 수 있습니다.

7. 접착 촉진제로서의 실리콘 첨가제

실란 접착 촉진제는 유리, 세라믹, 아연 금속, 철 금속, 경화 고무, 일부 플라스틱 시스템과 같은 기반 재료를 가진 용제 기반 페인트 시스템에 널리 사용되어 왔습니다.

실란의 알콕시 그룹은 시스템 내의 소량의 수분과 반응하여 실리콘 하이드록시 그룹을 생성하며, 이는 기반 재료 표면의 하이드록시 그룹과 반응하여 강한 흡착 막을 형성합니다. 실란에 포함된 R 그룹은 반응성 그룹(아미노, 에폭시, 메타크릴로일 등, 다양한 수지 시스템에 따라)을 포함하며 가교 중에 수지 시스템과 화학적 결합을 할 수 있어 수지 간에 강한 브리징 효과를 제공합니다. 기질에 적용하여 접착력을 크게 향상시킵니다. 용제 기반 코팅 시스템과 마찬가지로, 실란은 유리, 세라믹 및 일부 금속 및 플라스틱 기질에 적용될 때 수용성 코팅 시스템에서도 여전히 접착 촉진제로 사용될 수 있습니다.

그러나 용제 기반 시스템과 달리, 수용성 시스템은 물을 분산 매체로 사용하므로, 일반적으로 용제 기반 시스템에 적용 가능한 실란 접착 촉진제는 수용성 시스템에 추가될 때 너무 빨리 가수분해되어 효과가 없어지므로, 현장에서만 추가할 수 있습니다. 수용성 코팅 시스템에 적합한 실란은 수용성 코팅 시스템의 특성에 기반하여 개발되었습니다. 실란 구조에서 R 그룹의 크기를 조절함으로써, R 그룹의 입체 저항 효과에 의해 실란의 가수분해 속도가 영향을 받아, 실란의 가수분해 주기가 수용성 코팅의 사용 주기와 동기화되어 수용성 코팅의 저장 안정성이 향상됩니다.

8. 코팅용 실리콘 첨가제는 어떻게 제조됩니까?

실리콘 코팅 첨가제는 현재 코팅 산업에서 널리 사용되는 화학 첨가제의 일종입니다. 독특한 특성과 다용성으로 코팅의 성능과 품질을 크게 향상시킬 수 있으며, 다양한 환경 요인으로부터 코팅 표면을 보호할 수 있습니다. 그렇다면 어떻게 실리콘 첨가제를 선택하여 제품을 시장에서 더 경쟁력 있게 만들 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 다양한 응용 요구를 충족할 수 있음 코팅용 첨가제 다양한 맞춤형 솔루션 제공을 지원합니다.