Что такое силиконовый клей?

Силикон широко используется как силиконовый герметик в строительстве, электронике и других промышленных сферах благодаря превосходным эксплуатационным характеристикам, обусловленным уникальной структурой с высокой атмосферостойкостью, долговечностью, устойчивостью к высоким и низким температурам, устойчивостью к УФ-излучению и гибкой адгезией, обеспечивающей водонепроницаемость. Что такое силиконовый клей?

Клеи выполняют функцию соединения объектов посредством адгезии и когезии через поверхностное склеивание и могут соединять одинаковые или два и более однородных или разнородных элемента (или материала), представляющих собой органические или неорганические, природные или синтетические вещества, обладающие после отверждения достаточной прочностью.

Силиконовый клей — это клей на основе силиконовой смолы, представляющий собой однокомпонентный, полупрозрачный пастообразный или жидкий клей холодного отверждения, формирующий при естественном отверждении высокоэффективные эластомеры. В отличие от других клеев, он обладает превосходной стойкостью к холоду и нагреву, старению и электроизоляционными свойствами, а также хорошей адгезией к большинству металлических и неметаллических материалов. Он в основном применяется для склеивания металлов и термостойких неметаллических материалов, полученные соединения могут использоваться в диапазоне температур от -60°С. ℃ ~ 200 ℃. Силиконовая смола содержит различные функциональные группы, заместители, а также обладает разной степенью полимеризации, разветвленности и сшивки, поэтому свойства продукта различаются и адаптированы под различные применения.

Вот некоторая информация об этом:

• Как добавить силиконовую смолу в клей?
• Что такое силиконовый клей с чувствительностью к давлению?
• Что такое силиконовый резиновый клей?
• Что такое силановый связующий агент?
• Как изготовить силиконовые клеи?

1. Как добавить силиконовую смолу в клей?

Обычно R/Si кремнийорганического мономера составляет от 12 до 15, при превышении этого значения отвержденная кремнийорганическая смола имеет низкую прочность и хорошую гибкость, степень сшивки высока, а при значении ниже этого показателя смола становится твердой и хрупкой. Температура стеклования (Tg) отвержденной кремнийорганической смолы превышает 200℃. Содержание фенила в метилфенилкремнийорганической смоле оказывает значительное влияние на скорость конденсации и твердость продукта. Введение фенила улучшает термоэластичность, совместимость с пигментами и термическую стабильность продукта. Фенилсесквиоксан (силиконовый лестничный полимер) представляет собой лестничный полимер с выдающейся термостойкостью, который начинает терять массу только при нагреве до 525℃ на воздухе.

Лестничные полимеры с кремнием в основной цепи обладают хорошей термостойкостью, выдерживая нагрев до 1300 °C, и сохраняют определенную прочность при 1250 °C. Линейный циклический кремнийазотный полимер не разлагается при 450 ℃ ~ 480 ℃ и может длительно использоваться при 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.

Введение арильных колец значительно изменяет термостойкость, адгезионные свойства, когезионную прочность и радиационную стойкость. Добавление фенилена, дифенилового эфира, бифенила и других арилалкилиденовых разновидностей в основную цепь повышает радиационную стойкость, а термостойкость может достигать 300℃～500℃. Введение бутильной группы в основную цепь силоксана увеличивает совместимость с алкидными смолами, полиэфирными смолами и т.д. Введение фенила может улучшить термоэластичность продукта, смешиваемость с пигментом, адгезив и термическую стабильность. Оптимальный самозатухающий огнестойкий силиконовый герметик можно получить при введении соответствующего количества фенила (71ТР3Т～201ТР3Тмоль). Диэлектрические свойства очень хороши при введении гетероциклов.

Введение ферроценовой структуры с проводимостью. Введение гетероатомов Al, B, Ti, Sn и других может улучшить термостойкость, адгезию и самоклеящиеся свойства. Изменение структуры боковой цепи, введение цианоэтила, γ-трифторпропила, алифатической аминогруппы, ароматической аминогруппы, хлорметильной группы, эпоксидной группы и т.д. для улучшения маслостойкости, адгезии и когезионной прочности.

Модификация фенольной смолой, эпоксидной смолой, полиэфирной смолой и полиуретановой смолой обеспечивает хорошие адгезионные свойства, отверждение при комнатной температуре и термостойкость. Кремнийорганическая смола обладает хорошей адгезией к металлам, таким как железо, алюминий и олово, легко склеивается со стеклом и керамикой, но адгезия к меди слабая. Силиконовые клеи на основе чистой кремнийорганической смолы с добавлением неорганических наполнителей и растворителей при отверждении выделяют низкомолекулярные вещества, что требует нагрева и давления.

Температура отверждения клея на основе кремнийорганической смолы слишком высока, что ограничивает его применение. Добавление небольшого количества этилсиликата, ацетата калия, силикатного стекла и т.д. снижает температуру отверждения до 220℃~ 200 ℃, прочность при высоких температурах по-прежнему составляет 392-490 МПа, механическая прочность чистой кремнийорганической смолы невысока, а сополимеризация и модификация с полиэфирными, эпоксидными или фенольными и другими органическими смолами позволяет получить высокотемпературные и отличные механические свойства для высокотемпературного конструкционного клея.

XJY-8205M Метил-метаксилатная кремнийорганическая смола, толуольный раствор

Это важное жидкое сырье для силиконовых клеев-расплавов.

2. Что такое силиконовый клей с чувствительностью к давлению?

Силиконовый клей по химической структуре делится на метильный и фенилмодифицированный типы, состоит из кремнийорганического сырьевого клея и MQ-смолы (конденсата жидкого стекла и триметилхлорсилана), сырьевой клей представляет собой линейный полисилоксан и является непрерывной фазой, при этом боковая метильная группа может быть частично замещена фенильной группой. Сырьевой клей и смола растворяются в растворителе, и через конденсацию между гидроксильными группами они химически взаимодействуют друг с другом.

Applications

Силиконовый клей-расплав может склеивать различные трудносклеиваемые подложки, такие как полиолефины без поверхностной обработки, пластмассы (фторопласты), полиимид и поликарбонат, и успешно применяется для склеивания аляскинского нефтепровода, а также используется при изготовлении стеклотканевой ленты, слюдяной изоляционной ленты и т.д., что широко применяется в автомобилестроении, судостроении, генераторах и двигателях, электроизоляции, масках для химического травления, газовой защите и химической защите и т.д. как отличный вариант.

XJY-301/XJY-302 силиконовый клей с чувствительностью к давлению (SPSA)

Это специальный клей, состоящий из кремнийорганической смолы (обычно используемой MQ-силиконовая смола, силиконовый каучук, катализатор, сшивающий агент и другие добавки. Представляет собой бесцветную прозрачную вязкую жидкость. Может склеиваться с силиконовым каучуком и материалами из тефлона, является отличным вариантом для ламинирующей ленты на алюминиевой подложке, стеклоткани, высокотемпературной зеленой ленты, ленты из PI, PTFE и слюдяной изоляционной ленты.

3. Что такое силиконовый резиновый клей?

Силиконовый каучук делится на высокотемпературный вулканизационный силиконовый каучук (HTV) и силиконовый каучук комнатной вулканизации (RTV) в зависимости от способа отверждения.

3.1 Почему используется RTV?

Из-за низкой прочности связи при использовании высокотемпературного вулканизационного силиконового клея и сложности технологического оборудования его применение значительно ограничено.

С момента появления силиконового каучука комнатной вулканизации в начале 1960-х годов его развитие шло все более быстрыми темпами. Силиконовый каучук комнатной вулканизации, помимо устойчивости к окислению, воздействию высоких и низких температур, холода, озона, отличной электроизоляции, влагостойкости и других хороших свойств, отличается простотой использования. В настоящее время большая часть силиконового каучука комнатной вулканизации по-прежнему основана на гидроксил-терминированном PDMS. По форме товарной упаковки можно разделить на однокомпонентный и двухкомпонентный силиконовый каучук комнатной вулканизации.

3.2 Однокомпонентный RTV

Однокомпонентный силиконовый каучук комнатной вулканизации представляет собой многофункциональный силикон, который после контакта с влагой воздуха отверждается при сшивании. В процессе отверждения выделяются низкомолекулярные продукты, такие как деацидификация, деоксимизация, дегидрирование, деамидирование, декетонизация, деамидирование и другие. Сшивающие агенты представляют собой силаны с более чем двумя функциональными группами на молекулу. В качестве сшивающих агентов также часто используются силановые связующие агенты.

3.3 Сшивающие агенты

Адгезионные свойства различных типов сшивающих агентов располагаются в следующем порядке (от больших к малым:）Деацетатный тип, Аминовый тип, Кетоксимный тип, Амидный тип и Алкогольный тип. Уксуснокислый тип отличается низкой стоимостью и хорошей прочностью сцепления для большинства материалов. Нейтральная вулканизируемая при комнатной температуре силиконовая резина благодаря отсутствию коррозионной активности развивается быстрее. Кетоксимный РТВ-силикон обладает хорошей адгезией и термостойкостью, стабильностью при хранении, без запаха, не коррозионен, не требует использования металлических солей органических карбоновых кислот в качестве катализатора и дает нетоксичную вулканизированную резину. Использование смешанных сшивающих агентов также способствует повышению прочности гибкого соединения.

3.4 Катализаторы

Обычно используемыми катализаторами являются олово, титан, платина и другие органические соединения, амины и органические карбоксилаты свинца, цинка, циркония, железа, кадмия, бария и марганца. Применение титановых комплексных катализаторов позволяет улучшить адгезионную прочность спиртовых RTV. Время вулканизации можно контролировать, регулируя тип и дозировку катализатора. Октаноат олова вызывает желеобразование герметика в течение нескольких минут, тогда как дилаурат дибутилолова может вызывать желеобразование в течение нескольких часов.

3.5 Реакция сшивания

Реакция сшивания однокомпонентных RTV начинается с вулканизации адгезивной поверхности при контакте с атмосферной влагой и распространяется внутрь, что приводит к ограниченной толщине адгезивного слоя. RTV подразделяются на два типа: конденсационные и аддитивные двухкомпонентные RTV. Конденсационные протекают под действием катализаторов, таких как оловоорганические соединения, свинец и др., в которых гидроксильная группа на конце силиконового полимера и сшивающий агент подвергаются реакции конденсации. Реакция конденсации в основном включает две основные категории: деалкоголизацию и дегидрогенизацию. Дозировка катализатора обычно составляет от 0,1% до 5%.

Реакция присоединения типа RTV получается за счет присоединения кремний-водорода винилового силикона и водородного силикона при действии катализатора, такого как платина или родий. Наибольшее преимущество двухкомпонентного RTV заключается в том, что поверхность и внутренняя часть равномерно вулканизируются, то есть происходит глубокая вулканизация. Однако адгезионные свойства двухкомпонентного RTV слабые, обычно используемый силановый аппрет в качестве грунтовки или липкого агента может улучшить прочность адгезионного соединения. Молекулы RTV полисилоксана имеют спиральную структуру, полярность связи кремний-водород взаимно компенсируется, неполярные группы, присоединенные к атому кремния, располагаются на внешней стороне спиральной силоксановой основной цепи, поэтому прочность самого RTV и адгезионная прочность к различным материалам относительно низки, обычно для повышения прочности RTV используют добавление усиливающего наполнителя, такого как аэросил. Для улучшения прочности RTV также можно использовать смешивание силиконового каучука с другими органическими полимерами или изменение структуры основной цепи силиконового каучука.

XJY-8207 (S/M) Водородная MQ смола

Это поликонденсат из четырехфункционального силоксана (Q) и однофункционального метилсилоксана (M), молярная масса обычно составляет 2500-5000 г/моль, соотношение M и Q в молекулярной структуре и структурная природа M определяют области применения смолы. Она содержит Si-H звено на Q звене, которое является основной активной единицей. Она может быть отличным вариантом в качестве усиливающего наполнителя для RTV-каучука.

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

Это разновидность реакционноспособного силикона, содержащего кремний-водородные связи, который может реагировать с ненасыщенными олефинами по реакции присоединения. Он может использоваться для получения специальных сшивающих агентов для синтеза силиконового каучука комнатной вулканизации (RTV).

4. Что такое силановый связующий агент?

Силановый аппрет — это класс кремнийорганических соединений со специальной структурой, его общая формула — Y-R-SiX3, где Y может взаимодействовать с органическими соединениями и функциональными группами, такими как амино, винил, меркаптан, эпокси, метакрилоил и т.д.; R — короткоцепочечная алкенильная группа; X — гидролизуемая группа, способная образовывать -OH группы, например, алкокси, ацилокси и галоген. X и Y — это два типа реакционноспособных групп с различными характеристиками реакции, где X легко образует прочную химическую и физическую связь с неорганическими соединениями; а Y легко образует прочную химическую или физическую связь с органическими смолами, каучуками и т.д., поэтому с помощью силанового аппрета можно комбинировать неорганические и органические материалы для получения удовлетворительных результатов.

Кремнийорганический аппрет может использоваться не только как поверхностно-активный агент, гидрофобизатор и упрочняющий агент для композитных материалов, но также широко применяется как липкий агент, модификатор поверхности, сшивающий агент, средство защиты металлов, стекла и керамики от коррозии и окисления, отделки волокон и кожи, а также для добычи и транспортировки нефти и других целей.

Большинство силановых аппретов являются γ-типа трифункциональными аппретами, то есть атом кремния соединен с тремя гидролизуемыми группами, а γ углерод атома кремния соединен с реакционноспособной группой, и существуют в основном следующие типы:

(1) Обычный линейный алкильный аппрет, который не устойчив к высоким температурам;

(2) Высокотемпературостойкий силановый модификатор, представляющий собой преимущественно ароматические силаны, такие как силаны, содержащие цианофенил, хлорбензол, бромбензол или толуол;

(3) Катионный силановый модификатор обладает широкой применимостью, растворим в воде и органических растворителях, не чувствителен к воздуху и влажности, проявляет активность в отношении многих термореактивных и термопластичных смол, неорганических материалов или металлов, способен усиливать адгезию между неорганическими веществами и поверхностями полимеров;

(4) Водорастворимый силановый модификатор необходимо смешивать со смолой в виде суспензии при использовании, эффект при этом хороший.

Катионные модификаторы и модификаторы пероксидного типа особенно эффективны для повышения прочности термопластичных полиолефиновых смол. Модификаторы, содержащие сульфгидрильные группы, хорошо проявляют себя на резиновых эластомерах. Наиболее серьёзной проблемой трифункциональных силановых модификаторов является то, что функциональные группы в силане легко реагируют с группами смолы, что приводит к снижению устойчивости смолы при хранении, поэтому существует серия дифункциональных силановых модификаторов, призванных преодолеть указанные недостатки трифункциональных.

5. Как изготавливают силиконовые клеи?

Кремнийорганические адгезивы обладают высоким модулем упругости, ударопрочностью, вибростойкостью, высокой активностью, высокой прочностью гибкого соединения, высокотемпературными характеристиками, хорошей термической стабильностью, устойчивостью к ультрафиолету; устойчивостью к озону, химическим средам, влаге, атмосферным воздействиям (озон, солнечный свет), химической стойкостью (кислоты, щёлочи, масла), устойчивостью к биологическому (грибковому) воздействию, превосходными электротехническими свойствами и другими характеристиками, не содержат токсичных компонентов. Они широко применяются в виде силиконовых герметиков жидкой формы в пищевой, упаковочной, строительной, автомобильной, электронной отраслях, при производстве литьевых изделий и в других сферах. Как сделать вашу продукцию более конкурентоспособной?

XJY Силиконы является одним из ведущих силиконовая смола MQ и Силикон VMQ производители в Китае, обладающие более чем 30-летним опытом НИОКР и производства в силиконовой отрасли и более чем 15 соответствующими патентами и технической поддержкой. Наши продукты из силиконового сырья могут удовлетворить потребности в кремнийорганических адгезивах и поддерживать предоставление разнообразных индивидуальных решений.