有机硅助剂介绍

硅树脂最终加工制品的性能取决于 所含有机基团的数量（即R与Si的比 值）。一般有实用价值的硅树脂,其分 子组成中R与Si的比值在1．2～1．6 之间。一般规律是，R：Si的值愈小, 所得到的硅树脂就愈能在较低温度下 固化；R：Si的值愈大，所得到的硅树 脂要使它固化就需要在200材250℃的 高温下长时间烘烤，所得的漆膜硬度 差，但热弹性要比前者好得多。
硅树脂的地位
有机硅树脂是4大有机硅材料之一(有 机硅主要分为硅油、硅橡胶、硅树脂 和硅烷偶联剂四大类 )，具有一般有机 树脂难以达到的耐高温、耐候及耐化 学品性。近年来，有关硅树脂的研究 工作进展相当快，一些成果已在工业 上得到应用。
硅树脂的成分结构
硅树脂的固化通常是通过硅醇缩合形 成硅氧链节来实现的。当缩合反应在 进行时，由于硅醇浓度逐渐减少，增 加了空间位阻，流动性差，致使反应 速率下降。因此,要使树脂完全固化,须 经过加热和加入催化剂来加速反应进 行。许多物质可起硅醇缩合反应的催 化作用，它们包括酸和碱，铅、钴、 锡、铁和其它金属的可溶性有机盐类， 有机化合物如二丁基二月桂酸锡或N， N，N'，N'一四甲基胍盐等。
溶剂
建议使用醋酸丁酯、PMA，可辅以二甲苯、甲苯、 CAC、丁醇等。 助剂 助剂包括分散剂、流平剂、消泡剂、防沉剂等。 考虑到对颜填料的润湿分散作用和耐高温性，推 荐选择带有活性官能团的高分子聚羧酸盐类分散 剂，同时具有润湿和分散的功能，帮助提高颜填 料分散稳定性，防止颜料返粗，改善涂料的贮存 稳定性，如BYK161或163。考虑到相容性和耐高 温性，采用有机硅类流平剂，如BYK310或333。 相同的原则，选择改性硅酮类消泡剂，如 BYK071。防沉剂可选膨润土或气相二氧化硅， 用量根据实际情况灵活掌握。
不粘涂料的特性： ①表面能低，防污性好； ②低毒或无毒（不粘锅内涂）； ③对底材润湿性好； ④固化条件相对温和； ⑤硬度高，热硬度、耐溶剂性、耐磨性、柔韧性和耐候性好； ⑥经济环保。 不粘涂料用途：电子工业、纺织工业、塑料和橡胶工业、造纸和纤维 工业、医疗机械等。可以用于辊筒抗粘外套，广泛用于纺织业、印染 业、造纸业、橡胶加工、塑料加工等领域各种辊筒、模具、管道、发 动机内壁、食品机械、印刷机械料斗、煎锅烘盘的防粘涂层、保险刀 的防锈增滑涂层等。 氟树脂不粘涂料和有机硅树脂不粘涂料对比：前者存在固化温度高、 施工工艺复杂、涂膜光泽低、颜色单一等缺点，因此应用范围受到限 制；有机硅树脂不粘涂料具有固化温度相对较低、光泽较高、色彩多 变、涂覆方便等优点，在实际施工应用中很受用户欢迎。当然，氟树 脂不粘涂料在不粘性方面比有机硅树脂不粘涂料略有优势。本公司研 发的有机硅树脂系列产品特别推荐用于：各种饮具、厨具、烤具、电 钣煲内胆、面包桶、油炸锅、烤肉盘、烤饼器、烤面包机、电磁炉面 板及电烫斗底板等家用电器产品的耐高温不粘涂层；亦适用于各种工 业不粘用途。
105 4-1 105 4-2 105 4-3 105 4-4 105 4-5
浅 黄 色 透 明 粘 稠 液 体
50 ±2 60 ±2 60 ±2 60 ±2 60 ±2
20-40 ＞200 ＞150 ＞100 ＞250
芳 烃 酯 类 酯 类 酯 类 酯 类
耐高温、高硬 度、附着力强
发热盘烤箱、煤 气灶
50± 2
＞50
≤3mi n
醋酸 丁酯 丁醇
家电用有机硅树脂-------＞ 查看产品说明 牌 号 指标 外 观 固 含 量 % 粘度 秒/T4,25 ℃ 表 干 时 间 室 温 ≤1 ＜2 ＜2 ＜2 ＜2 固化 时间 270 ℃, 分钟 2h/1 80℃ 5-8 5-8 5-8 5-8 溶 剂 特性 主要用途
有机硅树脂最重要的应用 ——在不粘系列涂料中的应用
不粘性涂料是一种涂层表面不易被其它黏性物质 所黏附或黏着后易被除去的特种涂料。这种涂料 由于其所形成的表面能极低、摩擦系数小、易滑 动等特点，所以具有不粘性。按涂料的介质与状 态不同，不粘涂料可分为水性、溶剂型和粉末等。 水性不粘涂料主要为氟树脂涂料（特氟龙为主）， 溶剂型不粘涂料以有机硅树脂为主，粉末不粘涂 料现阶段应用还不广泛。下文主要讨论合成有机 硅树脂应用于溶剂型不粘涂料。
易催化剂中毒
浸渍漆、层压板等
用作浸渍漆、胶粘剂、层压 板等 涂料、层压板、胶粘剂、套 管、线圈漆等 电子元器件及设备用涂料 电子元器件用涂料 电子元器件及精密仪器封装 涂料与浸渍漆 线圈浸渍、壳体成型 涂料、憎水剂等
无溶剂化、低退固化、 空气会阻碍树脂的固化 贮存期长等 粘接性及电气性能好 要加热设备，在精细的 电子元器件上使用有困 难 固化不完全 需严格密封保管 粘接性差 发泡、污染环境、易燃 等 枯度高 耐水性差
具体工艺 改性硅树脂不粘涂料的组成：基体树脂（黏结 剂）、颜料、填料、环境友好型溶剂和助剂等。 2.1基体树脂（黏结剂） 现阶段，有机硅树脂不粘涂料用基体 树脂主要为聚酯有机硅树脂，其中在市场上应用比较成熟的有：德国 迪高的HTL系列产品、台湾长川的1400系列产品、台湾高点的9825 等。2007年底，本公司1062系列产品也在市场上问世。在一年多的 时间里，得到了行业内很多客户的认可和好评。本公司1062系列产品 采用饱和二元酸与聚硅氧烷低聚物及高级多元醇共聚而制得，具有丰 满度好、光泽高、耐温性好、硬度高、耐磨性强等优点，非常适合用 作中、低温固化的不粘涂料。为了进一步提高附着力，基体树脂中一 般也加入少量的环氧树脂，用得较多的是601（E-20）。 2.2颜料 不粘涂料多以黑色为主，用得最多的黑色颜料是高 色素炭黑、德固赛的U黑以及日本三菱的MA-100、卡博特M-1300等， 当然，国产高色素炭黑也可以选用，但黑度可能会差一点。平底锅的 外涂也有各种颜色，如红色、黄色、蓝色等，其所用颜料和普通工业 漆差别不大。 2.3填料 不粘涂料所用填料多以滑石粉为主。滑石粉具有很 好的耐高温性能，而且在高温下可以表现出很好的防止开裂的作用。 一般为粒径很细的（1500目左右）滑石粉，当然也可以把粒径较大的 滑石粉经过研磨以后使用。

划分方 式
主链构成 划分
类型
纯硅 改性硅 缩合型
优点
缺点
应用
表1.1 有 机硅树 脂的种 类 及优点、 缺点、 应用比 较表
固化 反应 机理
耐热、强度高、枯接 性好、成本低等，
存在发泡、官能度控例 困难等
涂料、线圈浸渍、层压板、 借水剂、胶粘剂等
加成型
过氧化物 型硅树脂
不发泡、形态小、反 应易控制

固化条件
加热固化 型 常温干燥 型 常温固化 型 紫外线固 化型
不需加热设备 不需加热设备、投资 省 固化速度快、不需溶 剂 作业性、浸渍性好 不发泡、不污染环境 等 使用安全
产品形态
溶剂型 无溶剂型 水基型
类别 品 (建筑 种 用）
牌 号
指标 外 观 固含 量% 50± 2 粘度 表干 秒/T时间 4,25℃ 室温 ≥50 ＜2h 溶剂
此外，有机基团中甲基与苯基基团的 比例对硅树脂性能也有很大的影响。 有机基团中苯基含量越低，生成的漆 膜越软，缩合越快，苯基含量越高， 生成的漆膜越硬，越具有热塑性。苯 基含量在20～60％之间，漆膜的抗弯 曲性和耐热性最好。此外，引入苯基 可以改进硅树脂与颜料的配伍性，也 可改进硅树脂与其它有机硅树脂的配 伍性以及硅树脂对各种基材的粘附力。
国内外市场分析
与硅橡胶和硅油相比，硅树脂是有机硅产品中用量较少的 产品，约占有机硅产品的10%。目前全球硅树脂的生产总 量在9万吨左右，美国是最大的生产国，约为4万吨，除国 内每年消费7000吨左右外，其余全部出口。日本和西欧地 区的产量基本相同，均为2万吨年左右，而且大部分自用。 预计2005年，全球硅树脂的消费有望达到10万吨。 目前，国内现有有机硅树脂生产厂近20家，其中有近10家 是专业油漆或绝缘材料厂。主要产品是以甲基、苯基树脂 为基料的绝缘浸渍漆、耐热涂料、防水涂料、云母粘接剂 等。其中大型硅树脂装置的生产规模为千吨级，小型硅树 脂装置的生产规模在百吨级。 与其它有机硅材料相 比，硅树脂在国内市场上长期以来较为稳定，目前国内每 年硅树脂的消费量8000吨左右，主要用于电子/电气领域。 近年来，我国高档建筑外墙涂料市场开始启动，其中，有 机硅改性丙烯酸涂料（硅丙涂料）是重要品种。随着我国 高档建筑外墙涂料的迅速发展，硅树脂在建筑领域的消费 量会迅速增长，并将逐步取代电子/是电器，成为硅树脂 的主要应用领域。预计2005年国内硅树脂的消费量将达到 15000吨。
3.黏接剂：作为黏接剂使用的聚硅氧烷有硅胶型 及硅树脂型两种，两者在结构及交联密度上有差 别。其中树脂型贴接剂还有纯硅树脂型及改质型 树脂之分别。 4.塑料：主要用在耐热、绝缘、组然、抗电弧的 有机硅塑料、半导体组件外壳封包塑料、泡沫塑 料。 5.微粉及梯形聚合物：硅树脂微粉与无机填料相 比，具有相对密度低，同时具又耐热性、耐候性、 润滑性及憎水性的特点。梯形硅树脂较通用网状 立体结构的硅树脂有较高的耐热性、电器绝缘性 及耐火焰性。
常见有机硅助剂
——硅树脂
硅树脂简介
定义：由硅氧结构单元构成的一类受热可固
化并形成三维网状结构的树脂。 成分：通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯 硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或 甲基苯基二氯硅烷的各种混合物，在有机 溶剂如甲苯存在下，在较低温度下加水分 解，得到酸性水解物。水解物经水洗除去 酸，中性的初缩聚体于空气中热氧化或在 催化剂存在下进一步缩聚，最后形成高度 交联的立体网络结构。
特性
硅树脂是一种热固性的塑料，它最突出的性能之 一是优异的热氧化稳定性。250℃加热24小时后, 硅树脂失重仅为2～8%。硅树脂另一突出的性能 是优异的电绝缘性能,它在宽的温度和频率范围内 均能保持其良好的绝缘性能。一般硅树脂的电击 穿强度为50千伏／毫米，体积电阻率为1013～ 1015欧姆?厘米，介电常数为3，介电损耗角正切 值在10-30左右。此外，硅树脂还具有卓越的耐潮、 防水、防锈、耐寒、耐臭氧和耐候性能，对绝大 多数含水的化学试剂如稀矿物酸的耐腐蚀性能良 好，但耐溶剂的性能较差。