有机硅胶粘剂详解及其应用

1.硅树脂胶粘剂

有机硅胶粘剂按原材料来源可分为以硅树脂为基料的胶粘剂和以硅橡胶为基料的胶粘剂,前者主要用于胶接金属和耐热的非金属材料,所得胶接件可在-60℃～200℃温度范围内使用;后者主要用于胶接耐热橡胶、橡胶与金属以及其它非金属材料,从20世纪60年代开始室温硫化硅橡胶逐渐发展起来。

传统的硅树脂是以硅-氧-硅为主链的交联型合成高聚物,根据硅原子上连接基团的不同分成甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂等;根据交联固化方式的不同分为缩合型、聚合型、加成型等。硅树脂中官能团的数目不同,取代基不同以及不同聚合度、支化度和交联度,产品的性能不同,适应不同的用途。

通常采用的硅单体的Ｒ/Ｓｉ在1 2～1 5之间,高于此值,固化后的硅树脂强度差、柔性好,低于此值,交联度高,硅树脂硬而脆。固化后的硅树脂玻璃化转变温度(Ｔｇ)>200℃。甲基苯基硅树脂中苯基含量对产品的缩合速度、硬度有很大影响。含有苯基可改进产品的热弹性和与颜料的相容性及热稳定性。苯基倍半氧烷(即硅梯聚合物)[Ｃ6Ｈ5ＳｉＯ1 5]ｎ是梯形聚合物,耐热性能突出,在空气中加热到525℃才开始失重。

以硅为主链的梯形聚合物,耐热性甚佳,可耐热1300℃,在1250℃下仍具有一定的强度。线形环状硅氮聚合物在450～480℃下不分解,可在450℃下长期使用。硅氧烷主链引入各种芳杂环或其它耐热环状结构及杂原子,可在不降低其耐热性的前提下改善其综合性能。笼型结构的卞十硼烷结构引入聚有机硅氧烷主链,降低了链节的活动旋转能力,增加了刚性,提高了玻璃化温度。

引入芳环,耐热性能明显改变,粘附性能、内聚强度、耐辐射性能有明显改变。主链上加入亚苯基、二苯醚亚基、联苯亚基等芳亚基品种,耐辐射性强,耐高温可达300～500℃。在硅氧烷主链上引入丁基基团,增加了与醇酸树脂、聚酯树脂等的相容性;引入苯基可以改进产品的热弹性、与颜料的混容性、胶接性和热稳定性。引入适当的苯基(7%～20%ｍｏｌ)时可获得最佳自熄性的阻燃硅橡胶密封胶。引入杂环,介电性能十分良好。引入二茂络铁结构,具有导电性。引入Ａｌ、Ｂ、Ｔｉ、Ｓｎ等各种杂原子,耐热性、粘附与自粘性能有所提高。改变侧链结构,引入氰乙基、γ-三氟丙基、脂肪胺基、芳香胺基、氯甲基、环氧基等以提高其耐油性能、粘附性能及内聚强度。

有机高分子材料化学改性聚有机硅氧烷。

酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂改性,粘附性能良好,可室温固化,耐高温。硅树脂对铁、铝和锡之类的金属胶接性能好,对玻璃和陶瓷也容易胶接,但对铜的粘附力较差。以纯硅树脂为基料的有机硅胶粘剂,以硅树脂为基料,加入无机填料和溶剂混合而成,固化时放出小分子,需加热加压。

ＫＨ-505胶粘剂就是常用的耐高温有机硅胶粘剂,基料是甲基苯基硅树脂,单体Ｒ/Ｓｉ值为1.3,甲基/苯基值为1。填料云母粉、石棉等可改进胶粘剂在高温下的强度,石棉可防止胶层因收缩而产生的龟裂,云母增加胶层对被粘物的湿润性,ＴｉＯ2增加强度和改善抗氧化性,ＺｎＯ可中和微量的酸。....