有机硅树脂

• 2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。
双组 分室 温交 联
WJ-1
≥50
20-55
＜ 3h/25℃
300h/200 ℃ 0.5h/300℃
双组分，常温固化，室温干 燥，适用于高温使用的大型 设备
有机硅树脂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。
生产工艺
•
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。
成膜快、光亮、 高档建筑外墙，罩 附着力强、憎 光涂料 水、防沾污、 耐候、单组份、 室温自干
50± 2
＞50
≤3mi n
醋酸 丁酯 丁醇
室温成膜快、 附着力强、防 潮防污、污渍 易于去除，耐 黑墨水污染性 (GB927488)≥9级
专用于地砖、瓷砖 表面防污
牌 号
家电用有机硅树脂-------＞ 查看产品说明 指标 特性 外 观 固 含 量 % 粘度 秒/T4,25 ℃ 表 干 时 间 室 温 固化 时间 270 ℃, 分钟 溶 剂
2h/180 ℃ 2h/180 ℃ 2h/220 ℃
2h/300℃ 2h/300℃
常温快干，硬度高，附着力 强，耐热优异 适用于高温使用的大型设备， 施工性好 常温快干，硬度高，耐冲击， 耐热优异，适用于高温使用 大型设备
单组 分室 温干 燥型
WJ2B 甲基 苯基 硅树 脂 WJ-3
≥50
≥20
2h/300℃
1053
25-60
耐高温涂料，电机变压器线 圈漆
甲基 苯基 硅树 脂 单组 分高 温干 燥型 纯
1054
≥55
25-65
＜6
耐高温涂料
1152
≥55
25-75
≤3
电机绝缘用玻璃布，玻璃丝 套管漆 云母板，云母带，电容器， 纸张等绝缘浸渍基料 俗称玻璃树脂，透明硬化涂 层 电子显像管阳极保护涂层 耐高温云母粉的黏结剂，电 阻器灌封料和高温涂料
•
表1.1 有 机硅树 脂的种 类 及优点、 缺点、 应用比 较表
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
固化 反 应 机 理
固化条件
耐热、强度高、枯接 性好、成本低 等， 不发泡、形态小、反 应易控制
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
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 涂料、憎水剂等
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 使用安全
产品形态
有机硅树脂
内容提要
• 有机硅树脂简介 • 成分结构 • 生产工艺 • 应用领域（有机硅树脂在不粘系列涂料中
的应用） • 结束语
简介
• 硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷，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。 水解的初始产物是环状的、线型的和交联聚合物的混合物， 通常还含有相当多的羟基。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。 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。
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
耐高温、高光 不粘锅内涂、外 泽、高硬度(3H) 涂及家电用涂装 耐高温、高光 不粘锅内涂、外 泽、高硬度(3H) 涂及家电用涂装 高光泽、耐冲 击、附着力强 耐高温、高硬 度(>3H)、高光 泽、附着力强 高温彩色外涂 不粘锅内涂、外 涂及家电用涂装
溶剂型 无溶剂型 水基型 乳液型
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℃ 有机 硅
丙 烯 酸 改 性
纯有 机硅
甲 基 苯 基
AS- 浅 05 黄 色 透 明 粘 稠 FB- 液 1 体
醋酸 丁酯
主要用途
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
≤1
＜2 ＜2 ＜2 ＜2
2h/1 80℃
5-8 5-8 5-8 5-8
芳 烃
• 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。
指 类别 品种 耐高温有机硅树脂 牌号 -------＞ 外观
标
（ 耐高温有机硅树脂 ）
固含 量 % ≥50 粘度 秒/T4,25℃ 干燥时 间 ≤2h/200 ℃ ≤2h/200 ℃ ≤2h/200 ℃ ≤2h/200 ℃ 固化 时间 耐热性 ＞ 200h/200 ℃ ＞ 200h/200 ℃ ＞ 200h/200 ℃ ＞ 200h/200 ℃ 热失重 3h/250 ℃,% ≤5 特性和主要用途
1153 SAR2 甲基 硅树 脂
≥55 30± 2.5 允许有乳白光，无机械 杂质，淡黄色至红褐色 透明液体。
20-55
≤5
6-25mpa.s 5-15mpa.s 8-35 ≥20 ≥20
20’/70℃
有
机 硅
SAR5
SAR9 WJ-2
30± 2.5
≥50 ≥50 ≥50
＜ 1h/25℃ ＜ 2h/25℃ ＜ 10’/25℃
• 2.4溶剂
建议使用醋酸丁酯、PMA，可辅以二甲苯、甲苯、CAC、丁醇等。
• 2.5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。 参考配方(见下文)
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
无溶剂化、低退固化、 空气会阻碍树脂的固化 贮存期长等
加热固化 型
常温干燥 型 常温固化 型 紫外线固 化型
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 耐水性、耐热性差
•
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。 • 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。 • 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。
应用领域
• 鉴于上述特性,有机硅树脂主要作为绝缘漆（包括清漆、瓷漆、色漆、
浸渍漆等）浸渍H级电机及变压器线圈, 以及用来浸渍玻璃布、玻布丝 及石棉布后制成电机套管、电器绝缘绕组等。用有机硅绝缘漆粘结云 母可制得大面积云母片绝缘材料，用作高压电机的主绝缘。此外，硅 树脂还可用作耐热、耐候的防腐涂料，金属保护涂料，建筑工程防水 防潮涂料，脱模剂，粘合剂以及二次加工成有机硅塑料，用于电子、 电气和国防工业上，作为半导体封装材料和电子、电器零部件的绝缘 材料等。 • 硅树脂的固化交联大致有三种方式：一是利用硅原子上的羟基进 行缩水聚合交联而成网状结构，这是硅树脂固化所采取的主要方式， 二是利用硅原子上连接的乙烯基，采用有机过氧化物为触媒，类似硅 橡胶硫化的方式：三是利用硅原子上连接的乙烯基和硅氢键进行加成 反应的方式，例如无溶剂硅树脂与发泡剂混合可以制得泡沫硅树脂。 因此，硅树脂按其主要用途和交联方式大致可分为有机硅绝缘漆、有 机硅涂料、有机硅塑料和有机硅粘合剂等几大类。