Каковы области применения силиконового покрытия?

Из-за ужесточения экологических нормативов и растущего потребительского спроса лакокрасочная промышленность ускоряет развитие в направлении экологичности, низкоуглеродности и защиты окружающей среды. В то же время технологические инновации способствовали диверсификации и высокой производительности лакокрасочной продукции, что принесло новые точки роста для рынка. Каковы области применения силиконового покрытия?

Силиконовое покрытие широко используется во многих областях благодаря своим уникальным эксплуатационным преимуществам. В строительной отрасли оно может применяться для наружных стен, покрытия крыш (существующих крыш, металлических кровель) и полов, обеспечивая защиту от тепла, ультрафиолетового излучения и химической коррозии после процесса отверждения. В автомобильной промышленности силиконовые покрытия могут наноситься на пенополиуретан и другие основания, повышая твёрдость и износостойкость автомобильных поверхностей, а также увеличивая срок службы. Кроме того, оно применяется во многих отраслях, таких как электроника, аэрокосмическая промышленность, медицинское оборудование, пищевая упаковка и т.д., обеспечивая высокопроизводительную защиту и декоративную отделку для различного оборудования и продуктов.

Пять следующих аспектов преимуществ и областей применения силиконовых покрытий:

• Что такое силиконовая смола?
• Что представляет собой силикон?
• Какие существуют силиконовые покрытия?
• Как усовершенствовать силиконовое покрытие?
• Как улучшить эксплуатационные характеристики силиконового покрытия?

1. Что такое силиконовая смола?

Силиконовая смола обычно получается поликонденсацией гидролизуемых активных групп органосиликоновых мономеров, таких как метилхлорсилан и фенилхлорсилан. Это полунеорганический сшитый полимер с основной цепью Si-O-Si, где атомы кремния связаны с органическими группами. Он обладает следующими характеристиками.

(1) Электроотрицательность атома кремния низкая, и связь Si-O обладает определёнными ионными свойствами.

(2) Энергия и валентный угол связи Si-O-Si больше, чем у связи C-C, что обеспечивает термостойкость.

(3) Низкое поверхностное натяжение, большой контактный угол и энергия, обеспечивает способность к самоочищению.

(4) Обладает радиационной стойкостью, окислительной стойкостью, высокой воздухопроницаемостью, атмосферостойкостью, электроизоляционными свойствами и т.д.

2. Что представляет собой силикон?

(1) Отверждение

Силиконовая смола получается реакцией гидролиза и поликонденсации бифункциональных и трифункциональных мономеров.

Отверждение силиконовой смолы обычно происходит при повышенной температуре (200-250 градусов) термоотверждением. Наиболее часто используемые отвердители — триэтаноламин или его смесь с дибензоилпероксидом, время отверждения длительное.

Для полного отверждения смолы необходимо добавление тепла и катализаторов для ускорения реакции. Многие вещества могут катализировать реакцию силанольной конденсации, включая кислоты и основания, растворимые органические соли свинца, кобальта, олова, железа и других металлов, органические соединения, такие как дибутилоловодилаурат, и т.д.

(2) Три способа отверждения:

Использование гидроксильных групп на атоме кремня для конденсационной полимеризации и сшивания в сетчатую структуру является основным способом отверждения силиконовой смолы.

Использование винильных групп, присоединенных к атому кремния, с применением органических пероксидов в качестве катализатора, аналогично вулканизации силиконовой резины.

Использование винильной группы, присоединённой к атому кремния, и связи Si-H для проведения реакции присоединения. Например, безрастворительная силиконовая смола, смешанная с вспенивающим агентом, может давать пену силиконовой смолы.

(3) Факторы, влияющие на свойства

Соотношение R к Si

Чем меньше значение R:Si, тем полученная силиконовая смола может отверждаться при более низких температурах; чем больше значение R:Si, тем для отверждения полученной силиконовой смолы требуется выдержка при 200-250 °C в течение длительного времени при высокотемпературном нагреве. Получаемая плёнка имеет меньшую твёрдость, но её термоэластичность значительно лучше, чем у первого варианта.

Соотношение метильных и фенильных групп

Чем ниже содержание фенильных групп в органических группах, тем мягче образуемая пленка и быстрее конденсация; чем выше содержание фенильных групп, тем тверже образуемая пленка и выше термопластичность.

3. Какие существуют силиконовые покрытия?

(1) Самоочищающееся покрытие

Смолы акриловых эфиров являются наиболее широко используемым базовым материалом для наружных покрытий. Их недостатки: низкая термостойкость, морозостойкость и стойкость к растворителям, склонность к возвратной вязкости и низкая устойчивость к загрязнениям.

Silicone’s unique surface chemical properties, so that the dirt can not be easily adhered to. The modification of acrylic resin with silicone resin can further improve the performance of the coating film, such as weather resistance, light retention, air permeability, waterproofing, staining resistance, and abrasion resistance.

В современных материалах для отделки жилых помещений неизбежно использование керамической плитки, которая отличается высокой эстетичностью. Однако из-за поверхностных дефектов и капиллярного эффекта, а также поверхностной адсорбции загрязнителей она легко загрязняется и теряет вид. Для решения этой проблемы можно использовать антизагрязняющее средство. Его механизм действия заключается в образовании на поверхности основания гидрофобного слоя, препятствующего загрязнению.

Силиконовые смолы обладают прочными химическими связями и низкой поверхностной энергией, что придает поверхности основания не только превосходные самоочищающиеся свойства и устойчивость к загрязнениям, но и способствует быстрому отверждению.

(2) Термостойкое покрытие

Жаростойкие покрытия для корпусов твердотопливных ракетных двигателей, использование силиконовых термостойких покрытий на воздухо-воздушных теплообменниках реактивных самолетов, теплозащитные силиконовые покрытия для космических кораблей — все они должны обладать превосходной термостойкостью. При движении космических кораблей в космосе для обеспечения нормальной рабочей температуры внутренних приборов необходимо использовать терморегулирующие покрытия, изменяющие теплофизические свойства поверхности объекта.

Силиконовые покрытия обладают высокой термостабильностью: отличной окислительной стойкостью; хорошей устойчивостью к облучению; очень низким поверхностным натяжением и другими физико-химическими свойствами.

Для обеспечения долговременной устойчивости к высоким температурам в диапазоне 500 ° °C ~ 800 ° °C, например, путем добавления диоксида титана, алюминиевого порошка и других термостойких добавок, можно достичь устойчивости к температурам 500 ° °C ~ 600 ° C; силиконовые покрытия, содержащие силикаты, могут быть устойчивы к 760 ° C высоким температурам. Кроме того, силиконовое теплозащитное покрытие также обладает высокой стойкостью к вакуумному ультрафиолетовому облучению, устойчивостью к радиационному облучению электронным пучком и устойчивостью к эрозии протонным кислородом.

Силиконовая смола в хлопьях XJY-8010A/B/ XJY-83350

Может использоваться в термостойких порошковых и жидких покрытиях. Основной особенностью силиконовой смолы является её превосходная термостойкость, она практически не разлагается при 200°C и даже более высоких температурах и может использоваться для приготовления различных термостойких покрытий с классом термостойкой изоляции до класса Н. Силиконовая смола обладает отличной устойчивостью к радиации и воздействию протонного кислорода. Силиконовые смолы обладают превосходной атмосферостойкостью и хорошей адгезией. Они также отличаются отличной устойчивостью к атмосферным воздействиям, озону, электрической дуге, водоотталкивающими и влагостойкими свойствами, устойчивостью к солевому туману, плесени и другими характеристиками. Например, более 20% силиконовых смоляных модифицированных покрытий обладают значительной водостойкостью, устойчивостью к пожелтению, термостойкостью, УФ-стойкостью и другими свойствами.

(3) Прозрачное защитное покрытие

Широко используется в качестве поверхностного покрытия для различных материалов для предотвращения ухудшения видимости, вызванного пылью и постоянными царапинами на оконном стекле, линзах, оптических приборах и т.д. Требования: износостойкость и прозрачность.

(3) Антикоррозийное покрытие

В настоящее время в таких областях, как энергетика, химическая промышленность, металлургия, строительные материалы (силиконовое кровельное покрытие) и др., актуальным является вопрос защиты стального оборудования от коррозии горячими и влажными дымовыми парами, например, дымоходов, радиаторов, дымовых труб и паровых трубопроводов, для достижения экономически и практически эффективных результатов. Это крайне актуальная и ценная задача.

Требования: термостойкость, коррозионная стойкость

Подбор композитного силикона с добавлением различных наполнителей позволяет изготовить термостойкие антикоррозионные покрытия, которые можно использовать для защиты стального оборудования от воздействия горячих и влажных дымовых газов, что является экономически и практически целесообразным.

4. Как усовершенствовать силиконовое покрытие?

(1) Усовершенствование способа отверждения: 

От традиционного теплового отверждения до радиационного отверждения и микроволнового отверждения – в настоящее время УФ-отверждаемые силиконовые антиадгезионные покрытия и волоконно-оптические слои достигли значительного прогресса.

(2) Введение функциональных групп: 

Амино-, эпокси-, аллил-, гидроксильные и другие группы, замещающие обычно используемые метильные и фенильные, могут значительно изменять физические свойства силикона и его химическую активность в широком диапазоне.

(3) Нелинейная структура: 

Циклические, трапецеидальные, кегированные, дендритные и гиперразветвленные структуры обеспечивают ему иную растворимость, термостойкость и реакционную способность по сравнению с линейными полимерами.

(4) Другие материалы, соответствующие применению: 

Хотя силиконовые материалы обладают множеством превосходных свойств, им также присущи недостатки, такие как низкая прочность и плохая адгезия к субстратам. Модификация эпоксидных, акрилатных, полиуретановых и других смол методами прививки или блок-сополимеризации позволяет достичь эффекта взаимодополнения характеристик.

5. Как повысить эксплуатационные характеристики силиконового покрытия?

Силиконовые покрытия обладают превосходной эластичностью и могут адаптироваться к небольшим деформациям основания, сохраняя тем самым целостность и адгезию покрытия. Поверхность покрытия не впитывает воду, что предотвращает её проникновение и усиливает защитные свойства. Даже при высоких температурах высокоотражающие силиконовые покрытия сохраняют хороший блеск и стабильность цвета, не склонны к выцветанию или изменению оттенка. Силиконовые покрытия обычно обладают хорошей растекаемостью и адгезией, легко наносятся методом распыления, кистью или валиком. Как повысить конкурентоспособность продукции?

XJY Силиконы является одним из ведущих силиконовая смола MQ и Силикон VMQ производители в Китае, с более чем 30-летним опытом исследований и разработок и производства в силиконовой промышленности, а также с более чем 15 соответствующими патентами и технической поддержкой. Наш продукты из силиконового сырья могут удовлетворять потребности в области покрытий и поддерживать предоставление диверсифицированных индивидуальных решений.