Классификация и применение силиконовых смол
2025-12-28
Силиконовые смолы представляют собой класс термореактивных полимерных соединений с остовом Si-O-Si и органическими боковыми цепями. Их исключительные основные свойства, включая высокую термостойкость, устойчивость к атмосферным воздействиям и старению, превосходную электрическую изоляцию и химическую коррозионную стойкость, обеспечивают им незаменимую позицию в таких важных секторах, как электроника, аэрокосмическая промышленность и строительство. Различные типы силиконовых смол предназначены для конкретных сценариев применения.
С точки зрения химической структуры силиконовые смолы в основном подразделяются на основные типы, такие как метилсиликон, метилфенилсиликон и фенилсиликон. Метилсиликон в основном производится путем реакции гидролизной конденсации мономеров, таких как метилтрихлорсилан или метилдиметоксисилан. Он обладает превосходной электроизоляцией и устойчивостью к воздействию внешних погодных условий, способен выдерживать длительное воздействие ультрафиолетового излучения, а также эрозию под воздействием ветра и дождя. Метилфенилсиликоновые смолы модифицируются путем введения фенильных групп в молекулярную цепь. Это не только полностью сохраняет превосходные изоляционные свойства метилсиликоновых смол, но и значительно повышает их термостойкость и гибкость, расширяя сферу их применения. Фенилсиликоновые смолы, благодаря более высокому содержанию фенильных групп, достигают оптимальной термостойкости, что позволяет им стабильно работать в течение длительного времени в условиях температур, превышающих 350 °C.
По методу отверждения силиконовые смолы подразделяются на три основные категории: термоотверждаемые, отверждаемые при комнатной температуре и отверждаемые ультрафиолетом. Термоотверждаемые силиконовые смолы дают продукты с высокостабильными механическими свойствами, термостойкостью и изоляционными характеристиками, что делает их широко используемыми в прецизионных электронных компонентах и промышленном оборудовании, где предъявляются строгие требования к характеристикам материалов. Силиконовые смолы, отверждаемые при комнатной температуре, не требуют дополнительного нагрева, и их медленное отверждение начинается под воздействием влаги в окружающем воздухе при нормальной температуре. Они особенно подходят для наружных строительных работ или герметизации крупных компонентов, где нагрев нецелесообразен. УФ-отверждаемые силиконовые смолы отвердевают в течение нескольких секунд или минут, обеспечивая исключительную эффективность без испарения растворителя в процессе. Их выдающиеся экологические характеристики делают их особенно подходящими для быстрого герметизирования прецизионных электронных компонентов и нанесения защитных покрытий на микро- и наноустройства.
В практическом применении многогранные превосходные свойства силиконовых смол позволяют широко использовать их во многих отраслях промышленности, включая электронику и электротехнику, аэрокосмическую промышленность, строительство и промышленные покрытия. Электроника и электротехника представляют собой одну из наиболее важных областей применения силиконовых смол. Метилсиликоновые и метилфенилсиликоновые смолы, обладающие как превосходными изоляционными свойствами, так и термостойкостью, часто перерабатываются в высокоэффективные продукты, такие как пропиточные лаки для катушек, изоляционные заливочные компаунды и изоляционные покрытия. Они широко используются для изоляционной обработки основных компонентов электрооборудования, включая двигатели, трансформаторы и индукторы. Они эффективно изолируют электрический ток, предотвращают утечку, Они противостоят термическому разложению изоляционных материалов во время работы оборудования, значительно повышая надежность изоляции и срок службы электронных компонентов. В полупроводниковой промышленности УФ-отверждаемые силиконовые смолы используются для защиты микросхем и интегральных схем благодаря своим преимуществам: быстрое отверждение и высокая точность формования. Полученное прозрачное покрытие не только защищает от внешней влаги, пыли и химических веществ, но и минимизирует накопление тепла во время работы микросхемы, обеспечивая стабильную работу в сложных условиях. Аэрокосмическая отрасль предъявляет исключительно строгие требования к материалам в отношении термостойкости, радиационной стойкости и вакуумной стойкости. Фенилсиликоновые смолы и метилфенилсиликоновые смолы с высоким содержанием фенила благодаря своей исключительной термостойкости являются идеальными материалами для этого сектора. Они используются в высокотемпературных защитных покрытиях для корпусов космических аппаратов, уплотнительных материалах для компонентов камер сгорания двигателей и изолирующих герметизирующих материалах для электронных систем спутников. Эти смолы сохраняют стабильные физико-химические свойства при экстремальных колебаниях температуры, интенсивном излучении и условиях высокого вакуума в космосе, эффективно обеспечивая безопасность полетов космических аппаратов и долгосрочную надежность их работы.
В строительной инженерии силиконовая смола часто используется в составе высокоэффективных погодостойких покрытий. При нанесении на фасады зданий, крыши, навесные стены и аналогичные поверхности эти покрытия эффективно противодействуют эрозии архитектурных поверхностей под воздействием окружающей среды благодаря своей исключительной устойчивости к ультрафиолетовому излучению, эрозии дождевой водой и атмосферному старению. Это продлевает срок службы покрытий зданий, обеспечивая при этом отличный декоративный эффект и самоочищающуюся функцию. Кроме того, герметики на основе силикона широко используются в строительстве для уплотнения щелей в дверях и окнах, стыках навесных фасадов и других подобных местах. Они значительно повышают водонепроницаемость, влагостойкость, атмосферостойкость и сейсмостойкость уплотненных участков, обеспечивая целостность и структурную стабильность здания.
В секторе промышленных покрытий силиконовые модифицированные покрытия представляют собой важный сегмент высокого класса. Благодаря смешиванию силиконовой смолы с органическими смолами, такими как акриловая, эпоксидная или полиуретановая, эти покрытия обладают значительно улучшенными комплексными свойствами, включая высокую термостойкость, атмосферостойкость, устойчивость к пятнам, истиранию и коррозии. Они находят широкое применение в покрытии промышленных котлов, высокотемпературных трубопроводов, автомобильных выхлопных трубах и компонентах строительной техники, требующих строгой защиты. Например, антикоррозионные высокотемпературные покрытия для теплового оборудования могут выдерживать длительное воздействие температур выше 200 °C, а автомобильные выхлопные покрытия выдерживают тепло выхлопных газов и кислотно-щелочную коррозию, продлевая срок службы компонентов.
Кроме того, силиконовые смолы находят широкое применение в новых энергетических литиевых батареях. Изоляционные герметизирующие материалы на основе силикона обеспечивают изоляционную защиту выводов и элементов батарей, повышая безопасность батарей и стабильность цикла. В секторе медицинского оборудования силиконовые смолы медицинского класса, отвечающие требованиям биосовместимости, используются для производства уплотнительных компонентов для медицинского оборудования и защитных покрытий для имплантируемых устройств. Их нетоксичность и устойчивость к коррозии под воздействием биологических жидкостей обеспечивают безопасную работу медицинского оборудования.
