Como a Resina de Silicone Methyl MQ é utilizada em Revestimentos Marítimos?

Nas modernas coberturas e adesivos, a resina de silicone metil mq tornou-se um novo tipo de resina de silicone que atrai muita atenção.

É amplamente utilizada não apenas em tintas marinhas e revestimentos de baixa energia superficial, mas também em adesivos sensíveis à pressão de silicone, fita adesiva sensível à pressão, agentes de liberação e sistemas de borracha de silicone de alto desempenho. Como esses materiais combinam baixa energia superficial, resistência a baixas temperaturas, durabilidade a altas temperaturas e alta resistência mecânica, são particularmente adequados para ambientes severos nas indústrias de saúde, marinha e componentes de semicondutores.

Existem oito aspectos para introdução:

• O Que É Resina de Silicone Metil MQ?
• Por Que Usar Resina de Silicone Metil MQ em Revestimentos?
• Como a Resina de Silicone Metil MQ Funciona em Revestimentos Marinhos?
• Como Óleos e Aditivos de Silicone Trabalham em Conjunto com a Resina de Silicone MQ?
• E Quanto às Propriedades Mecânicas da Resina de Silicone MQ?
• Como a Resina de Silicone Metil MQ se Compara com Outras?
• Armazenamento e Manuseio?
• Como tornar seu produto de revestimento melhor?

1. O Que É a Resina de Silicone Metil MQ?

Do ponto de vista estrutural, a resina de silicone metil MQ é uma estrutura tridimensional em rede composta por “M” unidades (R₃SiO₁/₂) e “Q” unidades (SiO₄/₂). Na fórmula estrutural, as unidades M carregam grupos metil (e às vezes vinil), enquanto as unidades Q formam uma cadeia q rígida de ligações Si–O–Si. Esta arquitetura de siloxano muito única pode ser vista como moléculas ou partículas de tamanho nanométrico com um núcleo inorgânico rígido e uma casca orgânica flexível.

Em muitos folhetos de produtos, a estrutura molecular é descrita como uma única cadeia de siloxano funcional ou cadeia de policondensação de siloxano funcional envolvendo um núcleo semelhante à sílica. Como a rede é altamente reticulada e um tanto não linear, o peso molecular (ou massa molar, às vezes escrito como massa molar em fichas técnicas antigas) só pode ser expresso como uma faixa média, mas é alto o suficiente para atuar como material de reforço sólido ou agente de reforço em sistemas híbridos.

As resinas de silicone metil MQ comerciais são frequentemente fornecidas como um pó branco ou como um sistema de dispersão transparente e quase incolor em um solvente adequado (por exemplo, hidrocarbonetos aromáticos ou alifáticos, ou óleo de silicone dimetílico). As especificações, indicadores técnicos e proporção exata das unidades M e Q dependem dos requisitos da aplicação: diferentes formulações usam uma proporção diferente de grupos metil, vinil e outros grupos funcionais para ajustar a flexibilidade, densidade de reticulamento e compatibilidade com o sistema alvo.

XJY-8205 MQ resin(Silicic acid, sodium salt, reaction products with chlorotrimethylsilane and iso-Pr alc..) is a co-hydrolysis product of tetraalkoxy silane (Q unit) and trimethylalkoxy silane (M unit).

MQ resin is widely used in personal care, adhesives, defoamers, and waterproofing agents, and with good high demolding power in release agents for polyurethane processing.

2. Por que usar Resina de Silicone Metil MQ em Revestimentos?

A cadeia única de Si–O–A cadeia Si em resinas MQ oferece excelente desempenho de isolamento, ótima resistência ao calor, raios UV e produtos químicos, e ao mesmo tempo flexibilidade moderada quando misturada com polímeros orgânicos. Em revestimentos à prova d'água marinhos e em revestimentos anti-incrustantes, o metil mq fornece:

Superfície de baixa energia (baixa adesão a incrustações)

Alta adesão a ligantes orgânicos

Longa vida útil em condições de armazenamento em recipiente selado (fresco, evitar luz, local com ventilação seca)

A capacidade de trabalhar tanto em resistência a baixas temperaturas quanto em altas temperaturas sem perda de desempenho

Because the material is based on a unique siloxane and a  very unique siloxane backbone, it can withstand repeated thermal cycling and environmental stress, yet remain durable and maintain high mechanical strength. At low addition levels, it acts as a reinforcing agent in acrylic or polyester matrices; at higher levels, it can form the main binder of a low surface energy coating.

Outra vantagem importante é a melhor compatibilidade em comparação com cargas simples de sílica: a casca orgânica ao redor das partículas MQ dá a elas compatibilidade com muitos sistemas de resinas orgânicas, borracha de silicone e borracha de silicone líquido, tornando a formulação e preparação mais fáceis e mais baratas do que alternativas totalmente fluoradas.

3. Como a Resina de Silicone Metil MQ Funciona em Revestimentos Marítimos?

 

No estudo referenciado, os autores sintetizaram um acrilato–Copolímero MQ por meio da copolimerização do silicone MQ metílico (uma resina MQ metilvinílica) com metacrilato de metila e acrilato de butila. Em termos químicos, a estrutura do copolímero é composta por:

Um núcleo MQ rígido,

Segmentos de acrilato covalentemente ligados às moléculas MQ,

E um pequeno número de grupos vinílicos que auxiliam na ligação da cadeia.

Este sistema híbrido comporta-se de maneira diferente dos materiais puramente PDMS ou acrílicos:

O núcleo MQ proporciona excelente desempenho de isolamento, baixa energia superficial e resistência à incrustação.

Os segmentos acrílicos conferem dureza, tenacidade e melhor adesão a aço e primers epóxi.

O resultado é um revestimento com baixa energia superficial semelhante ao PDMS, porém com resistência mecânica muito superior e melhor resistência a riscos.

Por ser o ligante um acrílico–MQ híbrido de silicone, também pode ser utilizado em outros revestimentos como impermeabilizante, pintura antiaderente e sistemas de tratamento de superfície industrial onde a resistência à temperatura e a produtos químicos é crítica.

4. Como funcionam os óleos de silicone e os aditivos em conjunto com a resina de silicone MQ?

Além do ligante acrílico–MQ, a formulação anti-incrustante inclui um óleo de silicone não reativo (tipo fenilmetil) como agente anti-incrustante. Esse conceito é semelhante à maneira como o óleo de silicone dimetílico é usado como agente de liberação lubrificante em formulações de adesivos sensíveis à pressão e adesivos sensíveis à pressão de silicone.

Após a cura, o óleo de silicone migra lentamente para a superfície do revestimento, formando uma fina camada lubrificante. A presença da resina de silicone MQ e dos segmentos acrílicos controla a taxa de migração: maior teor de MQ geralmente significa menor compatibilidade e, portanto, migração mais eficiente, o que é benéfico para a liberação de incrustações. O mesmo mecanismo é usado em agentes de liberação para moldes, fita adesiva de silicone sensível à pressão e pacotes de agentes de tratamento de superfície para borracha de silicone reforçada e borracha de silicone líquida.

O revestimento também pode conter outros aditivos, como pigmentos, cargas, modificadores de reologia e agentes de controle de espuma. Alguns produtos de metil MQ são especialmente projetados para ter boa performance de inibição de espuma, ajudando os formuladores a manterem um filme liso sem defeitos.

5. E quanto às Propriedades Mecânicas da resina de silicone MQ?

Comparado a um revestimento de referência de PDMS para liberação de incrustações, o acrílico–O revestimento MQ mostra:

Módulo de tração e resistência à tração significativamente maiores, indicando melhor eficiência do material de reforço da rede MQ.

Maior dureza Shore e resistência a riscos aprimorada, especialmente importante em cascos de navios e estruturas offshore.

Dureza do lápis melhorando de 5B para 4H–5H, oferecendo uma clara diferença na resistência a manchas.

 

A estabilidade dimensional na água do mar também é excelente: mesmo após 30 dias em água do mar artificial, a taxa de inchamento do volume da amostra com alta concentração de MQ permanece abaixo de 2–3 %. Isto ocorre em parte porque as partículas rígidas de MQ atuam como uma rede de sílica tridimensional, mas com flexibilidade moderada e melhor compatibilidade do que a sílica bruta.

Tais propriedades são igualmente valiosas em outros sistemas de borracha de silicone. Quando a resina de silicone MQ é misturada em borracha de silicone reforçada ou borracha de silicone líquida, ela pode melhorar a alta resistência mecânica, resistência ao rasgo e resistência a baixas temperaturas, mantendo os materiais flexíveis. Em componentes de semicondutores, por exemplo, a borracha de silicone modificada com MQ é usada como encapsulante com excelente performance de isolamento e longa vida útil.

6. Como a Resina de Silicone Metil MQ se Compara com Outras?

As resinas de silicone tradicionais costumam atuar como simples formadoras de filme ou aditivos, enquanto a resina de silicone metil MQ é projetada como um material de reforço e componente de baixa energia superficial em um único produto. A diferença está na arquitetura:

As resinas de silicone clássicas podem ter redes aleatórias sem uma proporção clara de M/Q.

Os tipos MQ possuem uma estrutura definida composta por unidades M na parte externa e unidades Q internamente, conferindo uma estrutura de siloxano muito única ou singular com indicadores técnicos previsíveis.

Por isso, as resinas MQ podem ser usadas para ajustar com precisão a adesão, o brilho, a dureza e a resistência de maneira controlada. Elas também podem ser combinadas com sistemas de adesivo sensível à pressão de silicone, onde a resina MQ atua como um agente de reforço rígido para aumentar a coesão e o cisalhamento em alta temperatura em adesivos sensíveis à pressão e fitas adesivas sensíveis à pressão.

7. Armazenamento e Manuseio?

Para manter estáveis o desempenho e a vida útil, os fornecedores geralmente recomendam que os produtos MQ sejam armazenados em um recipiente hermético em um local fresco, seco e bem ventilado, e protegidos da luz. Dependendo da forma (pó branco sólido ou solução transparente), as condições de armazenamento e o tempo máximo recomendado antes do uso podem variar.

Quando incorporadas em revestimentos, adesivos ou sistemas de borracha de silicone, o desempenho real dependerá do requisito da aplicação e da formulação geral: a escolha do solvente, a concentração volumétrica de pigmento, o catalisador de cura e outros aditivos influenciam o filme final.

Como os produtos MQ são relativamente baratos em comparação com os fluoropolímeros, mas oferecem alto nível de resistência e desempenho durável, eles são cada vez mais escolhidos como uma forma econômica de melhorar sistemas de tinta orgânica existentes e adesivos.

8. Como tornar seu produto de revestimento melhor?

Além dos revestimentos anti-incrustantes marinhos, a resina de silicone metil MQ pode ser usada em:

Revestimento impermeável e tinta anti-mancha para construções e infraestrutura,

Agente de tratamento de superfície e formulações de agente de liberação para plásticos, borracha e metal,

Receitas de borracha de silicone e borracha de silicone líquido como agente de reforço híbrido,

Sistemas de adesivo sensível à pressão de silicone de alto desempenho, onde o MQ melhora a coesão e a resistência ao calor,

Componentes elétricos e semicondutores que necessitam de alta temperatura e resistência elétrica,

Vários adesivos onde a baixa energia superficial e a forte adesão devem ser equilibradas.

A XJY Silicones é uma das principais fabricantes de resina de silicone MQ e silicone VMQ da China, com mais de 30 anos de experiência em P&D e fabricação na indústria de silicone, além de mais de 15 patentes relacionadas e suporte técnico. Nossos produtos de matéria-prima de silicone podem atender às necessidades do campo de revestimento de silicone e apoiar o fornecimento de soluções personalizadas diversificadas.