常见有机硅助剂

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。
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Hale Waihona Puke 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
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
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
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。
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。
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。
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。
发展前沿
金属有机硅树脂 水性有机硅树脂 耐高温有机硅 树脂 丙烯酸改性有机硅树脂 自干型有机硅树 脂 环氧改性有机硅树脂 简述近年来采用的有机硅通过物理共混和化学方 法(缩聚，自由基聚合，硅氢加成和互穿网络)改 性丙烯酸酯的研究进展;介绍了在提高有机硅改性 丙烯酸酯涂料耐污性，耐候性，制备高固含量涂 料，水性涂料，紫外光固化涂料，荧光涂料等方 面的应用进展，展望了该类涂料的研究发展方向。

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
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。
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。
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。
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 高温彩色外涂 不粘锅内涂、外 涂及家电用涂装
硅树脂的用途
硅树脂主要用于配制有机硅绝缘漆、 有机硅涂料、有机硅粘接剂和有机硅 塑料等。高档建筑外墙涂料等高性能 涂料是硅树脂的主要市场，主要品种 有改性聚酯和改性丙烯酸树脂。此外， 近年来电子/电气工业对硅树脂的消费 增长比较快，也是今后全球硅树脂发 展的重要推动力，市场前景十分宽阔。
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

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。
1.电绝缘漆：电机电器的体积、质量 及使用年限，与电绝缘材料的性能有 很大的关系。因此工业上要求使用多 种的电绝缘漆，包括线圈浸渍漆、玻 璃布浸渍漆、云母黏接绝缘漆及电子 电器保护用硅漆等。 2.涂料：硅树脂具有优良的耐热、耐 寒、耐候、憎水等特性，加之可获得 无色透明且有良好黏接性及耐磨性的 涂层防黏脱膜涂料及防潮憎水涂料。
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。
特性
主要用途
改性 有机 硅
丙 烯 酸 改 性 甲 基 苯 基
纯有 机硅
AS- 浅 05 黄 色 透 明 粘 FB- 稠 1 液 体
醋酸 丁酯
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 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
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。