硅树脂（热固性聚硅氧烷聚合物）
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更新时间：2023-05-31
硅树脂
热固性聚硅氧烷聚合物
硅树脂耐候性比一般的有机树脂好。因此，在耐温、耐热及防湿处理保护表层的涂布上，皆为理想的材料。
简介
用途
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。
硅树脂加工添加剂具有独特的灵活性及兼容性，已成为纸浆、生活用纸生产的关键成分。具体如下：
（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。
（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。
特点
硅树脂的分类硅树脂是以硅—氧—硅为主链，硅原子上联接有有机基的交联型的半无机高聚物。它是随着直接法生产有机硅单体硅树脂具有突出的耐候性，是任何一种有机树脂所望尘莫及的，即使在紫外线强烈照射下，硅树脂也耐泛黄。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。
硅树脂涂料有不少缺点：成膜性能较差，包括固化温度高、时间长，大面积施工不方便，且涂膜对底层附着力差。用氟化改性主要是增加有机硅树脂的耐溶剂性，斥油性（抗黏性）和降低表面能。有机硅树脂的临界表面张力低于其他树脂，但高于氟树脂。
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。
硅树脂含有机基团的数量即R/Si值是控制硅树脂质量的主要指标之一，有机硅树脂的固化性、漆膜柔韧性、硬度、耐热性及耐热开裂性等均与R/Si有关。一般线性硅油的R/Si略大于2，硅橡胶的R/Si接近于2，而硅树脂的R/Si在1.0左右。R/Si值越小，硅树脂的固化性能就越好，热失重越小，漆膜坚硬，但柔韧性降低，漆膜变脆，耐冲击强度降低；R/Si值越大，硅树脂就需要在高温（200-250℃）下长时间烘烤或是借助于催干剂作用进行固化，使柔韧性较好，漆膜硬度差，具有较好的抗冲击强度。
此外，硅树脂的性能还与有机基团R的种类密切相关，当有机基为-CH3时，可赋予硅树脂热稳定性、憎水性、脱模性、耐电弧性；当有机基为-C6H5时，赋予硅树脂氧化稳定性，可提高树脂的热稳定性；当有机基为-CH=CH2时，可改善硅树脂的固化性能并赋予偶联性；当有机基为苯基、乙基时，可改善硅树脂与有机物的共混性；当有机基为-NH2(CH2)时，可改进聚合物的水溶性，同时赋予偶联性；当有机基为长链烷基时，可提高硅树脂的憎水性。因此，可根据具体的性能要求选择带有不同基团的硅氧烷单体来制备硅树脂。
特点
（1）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；
（2）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；
（3）硅树脂为基料的胶粘剂固化温度太高，应用受到限制；
耐候性
耐候性是硅树脂的主要特点之一，因而被广泛用作耐候涂料的基料。漆膜耐候性试验最简单的方法是，将涂布了硅树脂的试片，暴露于室外，并观察涂层光泽度或色泽的变化以及龟裂情况等。但由于试片在室外接收的日光照射量，气温变化，雨、雪、风、霜的袭击，空气中游离尘埃以及各种化学物质的污染等不尽相同，故很难有严格的标准。使评比及分析比较困难。加之取得结果的周期较长（以年计），因而使用此法者已渐少，现在多用加速老化试验机，求取耐候性数据。
在加速试验条件下，涂层光泽度保持60%，醇酸树脂涂料为250h，含30%（质量分数）硅氧烷的醇酸树脂涂料为750h，含50%（质量分数）硅氧烷的醇酸树脂涂料为2000h，而硅氧烷涂料经过3000h后，光泽度保持率仍高于80%。在众多可引起涂层老化的因素中，太阳光特别是紫外线的照射是引起涂层光泽度降低及表面粉化的主因。已知，地球表面太阳光光谱分布的波长域的光十分敏感，者是有机树脂耐候性不佳的根源。已知，甲基硅氧烷对紫外光几乎不吸收，含PhSiO1.5或Ph2SiO链节的硅氧烷也仅吸收280nm以下的光线（包括少量紫外光），故太阳光照射对硅树脂的影响较小，这正是硅树脂涂料耐候性优良的主因。
机械性能
对硅树脂机械性能的要求，主要取决于用途。用作电绝缘漆、涂料及黏合剂的硅树脂，人们比较关心其硬度、弹性、热塑性及粘接性等。硅树脂漆膜的硬度和弹性，可通过调整树脂分子结构而在很大范围内变化。当三官能或四官能链节含量愈高，即交联密度愈大时，可以得到高硬度和低弹性的漆膜；引入大空间位阻的取代基，可以提高柔韧性及热弹性，这正是甲基苯基硅树脂的柔性及热塑性优于甲基硅树脂的原因。因而硅树脂无需使用特殊增塑剂，而是靠软、硬硅树脂的适当搭配即可满足对塑性的要求。
用作某些涂料时，纯硅树脂涂膜的硬度不足，而热塑性有余；若使用有机改性硅树脂，则很容易解决这个矛盾。
分类
合成
市场表现
参考资料
[1]
硅树脂发展前景 · 中国产业研究报告网[引用日期2013-12-18]
