O que é adesivo de silicone?

O silicone é amplamente utilizado como selante de silicone na construção, eletrônica e outras aplicações industriais com excelente desempenho devido à sua estrutura única com excelente resistência às intempéries, durabilidade, resistência a altas e baixas temperaturas, resistência à radiação UV e capacidade de ligação flexível, podendo fornecer uma vedação estanque à água. O que é adesivo de silicone?

Os adesivos têm a função de conectar objetos através de adesão e coesão por ligação superficial e podem conectar partes (ou materiais) homogêneos ou heterogêneos, iguais ou dois ou mais, que são substâncias orgânicas ou inorgânicas, naturais ou sintéticas, com resistência suficiente quando curados.

O adesivo de silicone é um adesivo à base de resina de silicone, sendo um adesivo de cura à temperatura ambiente de um único componente, na forma de pasta translúcida ou líquida, e cura natural de elastômeros de alto desempenho. Diferente de outros adesivos, possui excelente resistência ao frio e ao calor, ao envelhecimento e propriedades de isolamento elétrico, além de boa adesão para a maioria dos materiais metálicos e não metálicos. É usado principalmente para colagem de metais e materiais não metálicos resistentes ao calor, sendo que as juntas resultantes podem ser usadas na faixa de temperatura de -60°C ℃ ~ 200 ℃. em diante. A resina de silicone possui vários grupos funcionais diferentes, substituintes diferentes e diferentes graus de polimerização, grau de ramificação e grau de reticulação, portanto o desempenho do produto varia e se adapta a diferentes usos.

Aqui estão algumas informações sobre isso:

• Como adicionar resina de silicone ao adesivo?
• O que é adesivo sensível à pressão de silicone?
• O que é adesivo de borracha de silicone?
• O que é um agente de acoplamento de silano?
• Como fazer adesivos de silicone?

1. Como adicionar resina de silicone ao adesivo?

Geralmente, o R/Si do monômero de silicone está entre 12~15, a resina de silicone curada tem baixa resistência e boa flexibilidade quando superior a este valor, o grau de reticulação é alto, e a resina de silicone é dura e quebradiça quando inferior a este valor. A temperatura de transição vítrea (Tg) da resina de silicone curada é superior a 200℃. O teor de fenila na resina de silicone metil-fenila tem grande influência na velocidade de condensação e dureza do produto. A presença de fenila melhora a termoelasticidade, a compatibilidade com pigmentos e a estabilidade térmica do produto. O fenil silsesquioxano (polímero em escada de silicone) é um polímero em escada com excepcional resistência ao calor e começa a perder peso apenas quando aquecido a 525℃ no ar.

Polímeros trapezoidais com silício como cadeia principal têm boa resistência ao calor, suportando temperaturas de até 1300 °C, e ainda mantêm certa resistência a 1250 °C. O polímero linear cíclico de silicone e nitrogênio não se decompõe a 450 ℃ ~ 480 ℃ e pode ser usado por longos períodos a 450 ℃. The introduction of a variety of aromatic heterocycles or other heat-resistant ring structures and heteroatoms into siloxane’s main chain can improve its overall performance under the premise of not reducing its heat resistance. The introduction of the cage structure of Byodecaborane into the main chain of Polysiloxane reduces the movable rotation capacity of the chain links, increases the rigidity, and improves the glass transition temperature.

A introdução de anéis arílicos altera significativamente a resistência ao calor, as propriedades de adesão, a resistência à coesão e a resistência à radiação. A adição de fenileno, substituinte de difenil éter, substituinte de bifenila e outras variedades de arilalquilideno na cadeia principal resulta em forte resistência à radiação, e a resistência a altas temperaturas pode chegar a 300℃～500℃. A introdução do grupo butila na cadeia principal do siloxano aumenta a compatibilidade com resina alquídica, resina poliéster, etc. A introdução de fenila pode melhorar a elasticidade térmica do produto, a capacidade de mistura com o pigmento, o adesivo e a estabilidade térmica. O melhor selante de silicone retardante de chama autoextinguível pode ser obtido com a introdução de fenila apropriada (71%～201% mol). As propriedades dielétricas são muito boas com a introdução de heterociclos.

A introdução da estrutura de ferroceno com condutividade. A introdução de heteroátomos como Al, B, Ti, Sn e outros pode melhorar a resistência ao calor, a adesão e as propriedades autoadesivas. Alterar a estrutura da cadeia lateral, introduzindo cianoetil, γ-trifluoropropil, grupo amina alifática, grupo amina aromática, grupo clorometil, grupo epóxi, etc. para melhorar sua resistência a óleos, adesão e resistência à coesão.

A modificação com resina fenólica, resina epóxi, resina poliéster e resina de poliuretano apresenta bom desempenho de adesão, cura à temperatura ambiente e resistência a altas temperaturas. A resina de silicone tem boa adesão a metais como ferro, alumínio e estanho, e adere facilmente a vidro e cerâmica, mas a adesão ao cobre é fraca. Os adesivos de silicone são baseados em resina de silicone pura, com adição de cargas inorgânicas e solventes misturados, liberando pequenas moléculas durante a cura, sendo necessário aquecimento e pressurização.

A temperatura de cura do adesivo à base de resina de silicone é muito alta, e sua aplicação é limitada. Adicionando uma pequena quantidade de silicato de etila original, acetato de potássio, vidro de silicato, etc., a temperatura de cura diminui para 220℃~ 200 ℃, a resistência a altas temperaturas ainda é de 392-490 MPa, a resistência mecânica da resina de silicone pura é baixa, e a copolimerização e modificação com resinas orgânicas como poliéster, epóxi ou fenólica podem obter desempenho em altas temperaturas e excelentes propriedades mecânicas para adesivo estrutural de alta temperatura.

XJY-8205M Solução de Tolueno de Resina de Silicone Metil MQ

É uma importante matéria-prima na forma líquida para adesivos de silicone sensíveis à pressão.

2. O que é adesivo de silicone sensível à pressão?

O adesivo de silicone é dividido em tipos modificados com metila e fenila de acordo com a estrutura química, composto pelo adesivo bruto de silicone e resina MQ (o condensado de vidro de água e trimetilclorosilano), o adesivo bruto é um polissiloxano de cadeia linear e é a fase contínua, onde o grupo metila lateral pode ser parcialmente substituído pelo grupo fenila. O adesivo bruto e a resina são dissolvidos em um solvente, através da condensação entre os grupos hidroxila para que reajam quimicamente entre si.

Applications

O adesivo de silicone sensível à pressão pode aderir a uma variedade de substratos difíceis de colar, como poliolefinas sem tratamento de superfície, plásticos (fluoroplásticos), poliimida e policarbonato, que foram usados com sucesso na colagem de dutos de petróleo no Alasca, também são usados na fabricação de fita de tecido de vidro, fita isolante de mica, etc., sendo amplamente utilizados nos processos automotivos, de construção naval, geradores e motores, isolamento elétrico, máscara de processamento de corrosão química, blindagem de gás e blindagem química, blindagem química, etc., como uma ótima opção.

Adesivo de silicone sensível à pressão (SPSA) XJY-301/XJY-302

É um adesivo especial composto por resina de silicone (comumente usado Resina de silicone MQ, borracha de silicone, catalisador, agente de reticulação e outros aditivos. É uma forma líquida viscosa incolor e transparente. Pode ser aderida a materiais de borracha de silicone e Teflon e pode ser uma ótima opção em fita de laminação de substrato de alumínio, tecido de fibra de vidro, fita verde de alta temperatura, fita de PI, PTFE e fita de isolamento de mica.

3. O que é adesivo de borracha de silicone?

A borracha de silicone é dividida em borracha de silicone vulcanizada a alta temperatura (HTV) e borracha de silicone vulcanizada à temperatura ambiente (RTV) de acordo com seu modo de cura.

3.1 Por que usar RTV?

Devido à baixa resistência de adesão flexível da borracha de silicone vulcanizada a alta temperatura e ao equipamento de processamento complexo, sua aplicação é bastante limitada.

Desde o surgimento da borracha de silicone vulcanizada à temperatura ambiente no início dos anos 1960, seu desenvolvimento tem sido cada vez mais rápido. A borracha de silicone vulcanizada à temperatura ambiente, além de ter resistência à oxidação, resistência à alternância de altas e baixas temperaturas, ao frio, ao ozônio, excelente isolamento elétrico, à umidade e outras boas propriedades, a maior característica é a facilidade de uso. A maior parte da borracha de silicone vulcanizada à temperatura ambiente atual ainda é baseada em PDMS com terminação hidroxila. De acordo com a forma de embalagem comercial, pode ser dividida em borracha de silicone vulcanizada à temperatura ambiente de um componente e dois componentes.

3.2 RTV de um componente

A borracha de silicone vulcanizada à temperatura ambiente de um componente é um silicone multifuncional que, após contato com a umidade do ar, sofre reticulação e cura, liberando pequenas moléculas, incluindo desacidificação, desoximação, desidrogenação, desamidação, descetonização, desamidação, entre outras. Os agentes de reticulação são silanos com mais de dois grupos funcionais por molécula. Agentes de acoplamento de silano também são comumente usados como agentes de reticulação.

3.3 Agentes de reticulagem

As propriedades adesivas de diferentes tipos de reticuladores estão na seguinte ordem (do maior para o menor）: Tipo ácido deacético, Tipo amina, Tipo oxima de cetona, Tipo amida e Tipo álcool. O tipo ácido acético é de baixo custo e possui boa resistência de adesão para a maioria dos materiais. A borracha de silicone vulcanizada à temperatura ambiente neutra, por ser não corrosiva, tem um desenvolvimento mais rápido. A RTV de cetona possui boa resistência adesiva e térmica, além de estabilidade de armazenamento, é inodora, não corrosiva, não utiliza sal metálico de ácido carboxílico orgânico como catalisador, e a borracha vulcanizada é atóxica. O uso de agentes de reticulação mistos também é benéfico para melhorar a resistência da ligação flexível.

3.4 Catalisadores

Catalisadores comumente usados são estanho, titânio, platina e outros compostos orgânicos, aminas e carboxilatos de chumbo orgânico, zinco, zircônio, ferro, cádmio, bário e manganês. O uso de catalisadores de complexo de titânio pode melhorar a resistência adesiva do RTV de álcool. O tempo de vulcanização pode ser controlado ajustando o tipo e a dosagem do catalisador. O octoato de estanho geleifica o selante em poucos minutos, enquanto o Dilaurato de Dibutilestanho pode geleificar em algumas horas.

3.5 Reação de reticulagem

A reação de reticulação do RTV de um componente começa com a vulcanização da superfície adesiva em contato com a umidade atmosférica e se espalha para o interior, resultando em uma espessura limitada da camada adesiva. O RTV é dividido em RTV de dois componentes de condensação e adição. A condensação ocorre sob a ação do catalisador organoestânico, chumbo, etc., do grupo hidroxila na extremidade do polímero de silicone e do agente de reticulação que pode ser hidrolisado na reação de condensação. A reação de condensação é principalmente de dois grandes tipos: desalcoólise e desidrogenação. A dosagem do catalisador é geralmente de 0,1% a 5%.

A reação de adição do tipo RTV é produzida pela adição de sílica-hidrogênio do silicone vinílico e do silicone de hidrogênio sob a ação de um catalisador, como platina ou ródio. A maior vantagem do RTV de dois componentes é a vulcanização uniforme da superfície e do interior, ou seja, vulcanização profunda. No entanto, o desempenho adesivo do RTV de dois componentes é baixo; o uso comum de agente de acoplamento de silano como primer ou tackifier pode melhorar a resistência da ligação adesiva. As moléculas de polissiloxano do RTV são em espiral encaracolada, a polaridade da ligação silício-hidrogênio se anula mutuamente, os grupos não polares ligados ao átomo de silício se alinham na espiral de silicone-oxigênio na parte externa da cadeia principal; portanto, a resistência do próprio RTV e a resistência de adesão a uma variedade de materiais são relativamente baixas; comumente se adiciona carga de reforço, como sílica pirogênica, para melhorar a resistência do RTV. Para melhorar a resistência do RTV, também é possível usar borracha de silicone misturada com outros polímeros orgânicos ou alterar a estrutura da cadeia principal da borracha de silicone.

Resina de Hidrogênio MQ XJY-8207 (S/M)

É um policondensado de siloxano de quatro grupos funcionais (Q) e metil siloxano de um grupo funcional (M); a massa molar é geralmente de 2500-5000 g/mol; a estrutura molecular da proporção da cadeia M e Q, e a natureza estrutural da resina M determinam as aplicações. Possui uma unidade Si-H na unidade Q, que é a principal unidade ativa. Pode ser uma ótima opção como carga de reforço para borracha RTV.

XJY-705 1,3,5,7-Tetrametilciclotetrassiloxano TMCTS

É um tipo de silicone reativo contendo ligação silicone-hidrogênio, que pode mudar com olefina insaturada por adição. Pode ser usado para preparar agentes de reticulação especiais para a síntese de borracha de silicone vulcanizada à temperatura ambiente (RTV).

4. O que é um agente de acoplamento de silano?

O agente de acoplamento de silano é uma classe de compostos de silicone com uma estrutura especial; sua fórmula geral é Y-R-SiX3, onde Y pode reagir com compostos orgânicos e grupos funcionais, como Amino, Vinil, Mercaptana, Epóxi, Metacriloíla, etc.; R é um grupo alquenil de cadeia curta; X é hidrolisável e pode gerar grupos -OH, como alcóxi, acilóxi e halogênio, etc. X e Y são dois tipos de grupos reativos com diferentes características de reação; X é a maneira fácil de produzir uma forte combinação química e física com compostos inorgânicos; e Y é fácil de produzir uma forte combinação química ou física com resinas orgânicas, borrachas, etc.; portanto, através do agente de acoplamento de silano, pode-se combinar materiais inorgânicos e orgânicos para obter resultados satisfatórios.

O agente de acoplamento de silicone pode não apenas ser usado como agente de tratamento de interface, impermeabilizante e agente de reforço para materiais compostos, mas também amplamente utilizado como tackifier, modificador de superfície, agente de reticulação, proteção contra ferrugem e oxidação de metal, vidro e cerâmica, acabamento de fibras e couro, e extração e transporte de petróleo e outros fins.

A maioria do agente de acoplamento de silano é γagente de acoplamento trifuncional do tipo, ou seja, o átomo de silício está conectado com três grupos hidrolisáveis, e o γ carbono do átomo de silício está conectado com um grupo reativo, e existem principalmente os seguintes tipos:

(1) Agente de acoplamento de alquila de cadeia linear comum, que não resiste a altas temperaturas;

(2) Agente de acoplamento resistente a altas temperaturas, que consiste principalmente em silano aromático, como silanos contendo ciano-fenil, clorobenzeno, bromobenzeno ou tolueno;

(3) O agente de acoplamento catiônico possui ampla aplicabilidade, é solúvel em água e solventes orgânicos, não é sensível ao ar e umidade, é ativo para muitas resinas termoendurecíveis e termoplásticas, materiais inorgânicos ou metais, podendo melhorar a ligação entre substâncias inorgânicas e superfícies poliméricas;

(4) O agente de acoplamento silano hidrossolúvel precisa ser misturado com a resina na forma de pasta durante o uso, apresentando bom efeito.

O agente de acoplamento catiônico e o tipo peróxido são particularmente eficazes na melhoria da resistência de resinas termoplásticas de poliolefina. Agentes de acoplamento contendo grupos sulfidrila têm bons efeitos em elastômeros de borracha. O maior problema dos agentes de acoplamento silano trifuncionais é que os grupos funcionais no silano reagem facilmente com o grupo da resina e reduzem a estabilidade de armazenamento da resina, por isso existe uma série de agentes de acoplamento silano difuncionais para superar as desvantagens mencionadas do agente de acoplamento silano trifuncional.

5. Como fazer adesivos de silicone?

As adesivos de silicone possuem alto módulo, resistência ao impacto, resistência à vibração, forte atividade, alta resistência de ligação flexível, desempenho em alta temperatura, boa estabilidade térmica, resistência a UV; resistência a meios químicos (ozônio), resistência à umidade, resistência intempérica (ozônio, luz solar), resistência química (ácidos, álcalis, óleos), resistência a invasão biológica (fungos), excelentes propriedades elétricas e outras características, não contendo ingredientes tóxicos. São amplamente utilizados como selantes de silicone em forma líquida nas áreas de alimentos, embalagens, construção, automotiva, eletrônica, produtos moldados e outros campos. Como tornar seus produtos mais competitivos?

XJY Silicones é um dos principais resina de silicone MQ e Silicone VMQ fabricantes na China, com mais de 30 anos de experiência em P&D e fabricação na indústria de silicone e mais de 15 patentes relacionadas e suporte técnico. Nossos produtos de matéria-prima de silicone podem atender às necessidades de adesivos de silicone e apoiar o fornecimento de soluções personalizadas diversificadas.