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关于耐高温有机硅涂料及粘接剂的特性及应用探究
2020-5-15 13:47:31

有机硅聚合物涂料具有独特的物理化学性能。自二十世纪40年代工业产品问世之后,已经获得飞快发展;主要以硅橡胶、硅油、硅树脂制备的各种产品,广泛应用于化工、宇航、电子等高科技领域。而耐高温有机硅涂料是有机硅的最重要品种,表现出极好的发展势头。伴随科学技术的发展,特别是国防和尖端技术领域,社会对产品的耐热性需求有了更高的要求。主要因为有机硅聚合物因主链由Si-O-Si构成,而侧链带有有机基团,往往兼具无机和有机聚合物的双重性能,且在高温下只发生侧链有机基的断裂,对于主链的硅氧键很少破坏,所以具有很高的热稳定性;他与其它填料配合后,可以制成耐高温有机硅涂料和多种粘接剂。本文分别对国内外耐高温的有机硅涂料和粘接剂做了详细叙述,由此分析了它们的具体结构特征;并且讲述了一些增强有机硅材料耐高温性能的途径。

一、耐高温有机硅涂料及其粘接剂的特性

1.有机硅涂料的特性

这种耐高温涂料具有极好的密封性能,一般可以耐250℃到800℃的高温。一般容易受到高温侵蚀的器具常用这种涂料来进行保护。有机硅涂料有着较好的物理性能与化学性能,但是涂料在使用时不能将漆膜涂抹太厚,否则器物表面会出现裂纹。这种涂料还具有极强的附着力,即使受到阳光、雨水的侵蚀也不会出现损坏,有着极强的抗腐蚀性。

2.有机硅粘结剂的特性

具有耐高温特性的有机硅粘结剂通常情况下被用于高温环境中的器件粘接、阻热涂层以及密封工作。其应用的领域较为广泛,包括电子电器行业、汽车工业、航空航天建设等。有机硅粘结剂除了同时具有有机物与无机物的特性外,还有着极好的耐高温的特性,同时它还能耐腐蚀、耐氧化。 常用耐高温涂料及其粘接剂结构见下图:

二、耐高温有机硅涂料及其粘结剂的用途

1.航空航天产业

航天飞机与卫星等产品的使用环境较为特殊,因此无论是对零件还是对涂料都提出了较高的要求。有机硅涂料中有着较高的量的苯基物质,这种物质有着较较好的稳定性,即使是在高温的环境下,涂料仍然可以保持自身的柔韧性,正好可以满足航空航天产业的发展需求。 这种耐高温的有机硅粘结剂与高新技术产业的发展相符合,因此得到了广泛的应用。例如,航天工业中的航天器,其卫星太阳能的电池的粘连要能够应对低真空与热失重的环境,因此在粘接工作中会选择有机硅粘结剂。如硅橡胶粘结剂,它能够适应524℃的高温,因此降低了真空失重的情况,如果将其应用于卫星上,可以有效增加卫星的使用时间。 有机硅粘结剂还能够将金属与耐烧蚀层、陶瓷粘接到一起,这一功能对航天建设有着重要的影响。航天飞机的表层需要覆盖耐烧蚀隔热层或者陶瓷防热瓦,来避免太空环境对航天飞机的伤害。有机硅粘结剂可以将防热瓦或隔热层与机体很好的粘合在一起。

2.汽车工业

汽车的发动机与排气管是最容易形成高温环境的位置,有机硅涂料含有苯基物质,因而有着极高的防腐蚀性,即使受到阳光的长时间直射也可以保证产品的表面光滑,没有裂纹产生。 在汽车工业中,有机硅粘结剂会应用到高温系统的器件粘接、阻热涂层以及密封中,例如发动机密封、桥壳粘结、油盘粘合等。有研究将有机硅氧烷当做基础性胶料,进而研究出有着高粘接性、高导热性、高绝缘性的有机硅粘结剂,这种粘结剂可以应用于汽车燃料、排气管等位置的粘合与密封。

3.电子工业

有机硅涂料能够与其他的颜料很好融合并且能够长期储存,因此在有机涂料内可以添加其他的颜填料,以满足不同的用料需求。添加铁红、铅系颜料等物质可以使有机硅涂料的致密度得到极大的提高,在电子产品中使用这种调和后的涂料,可以在产品表面形成较为稳定的涂膜,减少腐蚀介质对产品的侵害,避免锈蚀现象的产生。 由于电子工业向着小型化、高密度的方面发展,普通的焊接技术已经难以满足其发展需求。而有机硅粘结剂有着极好的导电性与热稳定性,因此能够满足电子产业的发展需求。使用有机硅粘结剂对电子产品进行装配,可以提高粘接效果,提高工作效率。例如发光二极管与芯片的安装就使用了有机硅粘结剂。

三、结语

有机硅耐热涂料具有良好的耐水性、耐热性、电绝缘性;同时也有硬度低、耐燃性差、价格高的缺点。无机耐热涂料耐温可达四百到1千度。有时甚至更高从中表现为耐燃性好、硬度高,但是他的漆膜较脆。为了性能互补,达到扬长避短的效果,往往将有机硅树脂和无机涂料进行匹配或者进行化学改性,这是耐高温涂料的一个发展方向。当前对耐高温的有机硅应用最广的领域是航空航天产业、汽车工业与电子工业。随着有机硅技术研究的不断深入,有机硅涂料的应用空间将得到更大的拓。

文章分类: 基础知识    概念





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