硅樹脂是高度交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚有機(jī)硅氧烷,通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各種混合物,在有機(jī)溶劑如甲苯存在下,在較低溫度下加水分解,得到酸性水解物。水解的初始產(chǎn)物是環(huán)狀的、線型的和交聯(lián)聚合物的混合物,通常還含有相當(dāng)多的羥基。水解物經(jīng)水洗除去酸,中性的初縮聚體于空氣中熱氧化或在催化劑存在下進(jìn)一步縮聚,最后形成高度交聯(lián)的立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
硅樹脂的固化通常是通過硅醇縮合形成硅氧鏈節(jié)來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)縮合反應(yīng)在進(jìn)行時(shí),由于硅醇濃度逐漸減少,增加了空間位阻,流動(dòng)性差,致使反應(yīng)速率下降。因此,要使樹脂完全固化,須經(jīng)過加熱和加入催化劑來加速反應(yīng)進(jìn)行。許多物質(zhì)可起硅醇縮合反應(yīng)的催化作用,它們包括酸和堿,鉛、鈷、錫、鐵和其它金屬的可溶性有機(jī)鹽類,有機(jī)化合物如二丁基二月桂酸錫或N,N,N',N'一四甲基胍鹽等。
硅樹脂最終加工制品的性能取決于所含有機(jī)基團(tuán)的數(shù)量(即R與Si的比值)。一般有實(shí)用價(jià)值的硅樹脂,其分子組成中R與Si的比值在1.2~1.6之間。一般規(guī)律是,R:Si的值愈小,所得到的硅樹脂就愈能在較低溫度下固化;R:Si 的值愈大,所得到的硅樹脂要使它固化就需要在200--250℃的高溫下長時(shí)間烘烤,所得的漆膜硬度差,但熱彈性要比前者好得多。
此外,有機(jī)基團(tuán)中甲基與苯基基團(tuán)的比例對硅樹脂性能也有很大的影響。有機(jī)基團(tuán)中苯基含量越低,生成的漆膜越軟,縮合越快,苯基含量越高,生成的漆膜越硬,越具有熱塑性。苯基含量在20~60%之間,漆膜的抗彎曲性和耐熱性最好。此外,引入苯基可以改進(jìn)硅樹脂與顏料的配伍性,也可改進(jìn)硅樹脂與其它硅樹脂的配伍性以及硅樹脂對各種基材的粘附力。