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Die Hauptkette von Organosilicium ist aufgrund ihrer grundlegenden Molekülstruktur hochflexibel. Die intermolekularen Kräfte zwischen den Molekülen sind im Vergleich zu ähnlichen Verbindungen deutlich schwächer, was zu einer geringeren Viskosität, einer niedrigeren Oberflächenspannung, einer geringeren Oberflächenenergie, einer stärkeren Filmbildungsfähigkeit sowie hervorragenden Antihaft- und Entformungseigenschaften führt. Dadurch eignet es sich als hochtemperaturbeständiges und langlebiges Entformungsmittel. Seine niedrige Oberflächenspannung und niedrige Oberflächenenergie tragen zu seinen vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten bei, beispielsweise zur Hydrophobie, Entschäumung, Schaumstabilität, Antihaftwirkung, Schmierung und zum Polieren. Silikonharz weist jedoch eine geringe Kompatibilität mit anderen organischen Materialien auf und ist schwierig mit anderen organischen Harzen zu mischen.
Aufgrund der kleinen Molekülstruktur und der schwachen intermolekularen Kräfte organischer Siliciumpolymere ist die effektive Vernetzungsdichte gering, was im Allgemeinen zu einer geringen mechanischen Festigkeit (Biege-, Zug-, Schlag- und Abriebfestigkeit) von Silikonharzen führt. Als elektrische Isolierfarbe, Beschichtung und Klebstoff benötigt Silikonharz jedoch mechanische Eigenschaften, die Härte, Flexibilität, thermoplastische Eigenschaften und Haftfestigkeit betonen. Härte und Flexibilität von Silikonharzfilmen lassen sich durch Modifizierung der Harzstruktur in einem weiten Bereich an die jeweiligen Anwendungsanforderungen anpassen. Eine Erhöhung des Vernetzungsgrades (durch Erhöhung des Anteils tri- oder tetrafunktioneller Bindungen) führt zu einem hochharten, wenig elastischen Lackfilm, während eine Verringerung des Vernetzungsgrades einen flexiblen Film ergibt. Die Einführung größerer Substituenten an den Siliciumatomen kann ebenfalls einen weicheren, elastischeren Lackfilm erzeugen. Folglich sind die Flexibilität und die thermoplastischen Eigenschaften von Methylphenylsiliciumharz denen von Methylsiliciumharz überlegen.
Die Einführung von Benzol in Silikonharzketten verbessert die Hitzebeständigkeit, Elastizität, Pigmentverträglichkeit und Haftung auf verschiedenen Untergründen. Silikonharze mit Phenylgruppen weisen hohe thermoplastische Eigenschaften auf, wodurch der Einsatz spezieller Weichmacher entfällt. Durch Anpassung des Verhältnisses von Phenyl- und Methylgruppen im Harz lassen sich die gewünschte Härte und weitere Eigenschaften erzielen. Die Einführung von Chlorphenylgruppen in die Hauptkette organischer Silikonharzmakromoleküle verbessert die mechanische Festigkeit, da die Halogene die Polarität der Makromolekülketten erhöhen und die intermolekularen Anziehungskräfte verstärken.
Der Hauptnachteil von Glasfaserlaminaten aus herkömmlichem Silikonharz ist ihre geringe Scherfestigkeit zwischen den Schichten. Der Austausch der Phenylgruppe in der Molekülkette des Silikonharzes durch eine chlorierte Phenylgruppe verbessert die statische Biegefestigkeit des Laminats deutlich. Die Einführung von Phenylen in die Hauptkette des Siliziumdioxids erhöht Steifigkeit und Festigkeit und damit die Einsatztemperatur. Glasfaserlaminate aus diesem Harz sind dauerhaft bis 350 °C und kurzzeitig bis 480 °C beständig. Bei Raumtemperatur erreicht die Zugfestigkeit etwa 300 MPa, und das Material behält auch bei hohen Temperaturen seine hervorragenden elektrischen Eigenschaften. Dadurch eignet es sich als Isoliermaterial für UHF-Anwendungen im Dauereinsatz bei 350 °C.
Bei der Verwendung von reinem Silikonharz in bestimmten Beschichtungen ist dessen Oberflächenhärte zu gering, seine thermoplastischen Eigenschaften sind zu hoch und seine Haftung ist unzureichend. Organisch modifiziertes Silikonharz verbessert effektiv die mechanischen Eigenschaften, übertrifft reines Silikonharz und überwindet dessen Nachteile.
Pigmente und Katalysatoren beeinflussen die Härte und Elastizität von Silikonharzen. Pigmente beschleunigen die Oxidation von Silikonharz-Lackfilmen und wandeln diese in härteres Silikonglas um. Der Einsatz von Katalysatoren mit geringer Aktivität führt aufgrund unvollständiger Kombinationsreaktionen zu weichen Beschichtungen. Hochaktive Katalysatoren (wie Verbindungen mit Blei und Aluminium) erzeugen hingegen harte und spröde Beschichtungen. Einige Katalysatoren (wie bestimmte Ester) können jedoch die Härte von Beschichtungen effektiv verbessern, ohne die Elastizität wesentlich zu beeinträchtigen.
