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MQ硅树脂呈粉末状,主要用于硅胶的补强。MQ硅树脂是一类硅氧烷,是由四官能度硅氧烷缩聚链节(Q)与单官能度硅氧烷链节(M)构成的有机硅树脂,其摩尔质量一般为1000-8000,分子结构中M链节与Q链节的量之比及结构决定硅树脂的性质和应用范围。
1、MQ树脂的结构、分类
MQ硅树脂是一种结构比较独特的有机硅树脂,是由含有四官能度硅氧烷链节(SiO4 /2,Q)的有机硅化合物与含有单官能度硅氧烷链节(R3SiO1/2,M)的有机硅化合物进行共水解-缩聚反应生成的三维球型结构的硅酮脂。其摩尔质量一般为1000~8000g/mol,具有从粘性流体到固体粉末的状态,硬而脆,玻璃化转化温度( Tg) 范围很宽。
一般认为,MQ 硅树脂为双层结构紧密球状体,其中球芯为Si—O 链连接、密度较高、聚合度为15~50的笼状SiO2,球壳为密度较低的R3SiO1/2层。
2、MQ树脂的制备及其应用
2.1 MQ树脂的应用
产品应用:
1、表面处理剂:如用于有机硅压敏胶、手机按键胶、环氧类粘接剂表面粘接等。
2、补强填料:可用于RTV胶、HTV胶、加成型液体硅橡胶、热硫化橡胶、半导体元件的无壳灌封、LED灌封胶的制造。
3、增粘剂:用于密封胶、有机硅树脂涂料。
4、其它添加剂:如配制脱膜剂、消泡剂、防粘剂及亮光剂、加成型防粘剂的剥离力调节剂。
5、用于压敏胶、云母带胶黏剂、云母板硅树脂合成。
2.2 MQ 硅树脂在硅橡胶中的应用
硅橡胶具有多种优异的性能,但其压缩强度和撕裂强度等力学性能较差,不能满足工艺的要求,需添加填料对其进行改性增强。MQ硅树脂作补强填料时既能增加橡胶基体强度,又不会使体系粘度增加过快而利于后续操作,并且所制得的硫化胶透明性较好。MQ 硅树脂中的有机部分能提高其与硅橡胶的相容性,起增粘作用;硅氧链节能提高硅橡胶的力学强度、内聚强度、剥离强度及耐高温性能,起补强作用。加成型硫化硅橡胶主要由含乙烯基的生胶、增强填料、含氢硅油交联剂和铂催化剂组成。在铂催化剂作用下,含乙烯基的MQ 树脂可通过与SiH交联剂发生硅氢加成反应而与生胶产生化学结合,从而形成三维网状结构起补强作用。随着MQ 硅树脂用量的增加,硅橡胶的硬度、拉伸强度、撕裂强度、粘合性能、交联密度都逐渐增大到最适值。其原因在于MQ硅树脂的分子质量相对较小、乙烯基含量相对较高,在硅橡胶中相容性和分散性较好,与硅橡胶发生了化学结合。但当交联密度过大时,交联点分布不均匀,形成应力集中,硅橡胶变得硬而脆,在应力作用下硅橡胶易破裂。固化时间随MQ 用量的增加而延长,这是由于MQ 分子小且乙烯基含量高,能优先与氢基硅油反应,从而延迟了硅氢与乙烯基生胶的反应,直到MQ 消耗完。随着MQ 树脂用量的增加,硅橡胶的介电常数增大到最大值而趋近平衡。但MQ 树脂用量过大,硅橡胶交联过度,限制了极性基团的活动,从而使介电常数趋于稳定。但硅树脂的介电性能仍低于一般的橡胶。