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Die Grundstruktur von organischem Silikonharz besteht aus zwei Hauptkomponenten: Polysiloxan und organisches PolymerDieses Hybridmaterial vereint die Eigenschaften von reinem Silikonharz und organischem Harz. Obwohl es im Vergleich zu reinem Silikonharz geringfügige Leistungseinbußen aufweisen kann, zeichnet es sich durch hervorragende Aushärtung, Haftung, Lösungsmittelbeständigkeit und Kompatibilität aus. Darüber hinaus lassen sich die Eigenschaften des modifizierten Silikonharzes durch Art, Menge und Modifizierungsverfahren des verwendeten Silans und organischen Polymers gezielt anpassen. Unter den Polymerwerkstoffen zeichnen sich Silikonprodukte durch ihre außergewöhnliche Temperaturbeständigkeit, dielektrischen Eigenschaften, Witterungsbeständigkeit, physiologische Unbedenklichkeit und niedrige Oberflächenspannung aus.
Die primäre Struktureinheit oder Hauptkette von organisches SilikonharzOrganische Silikonharze bestehen aus Silizium-Sauerstoff-Bindungen, deren Seitenketten über Siliziumatome an verschiedene organische Gruppen gebunden sind. Dadurch entsteht eine hochvernetzte Polyorganosilicium-Sauerstoff-Netzwerkstruktur. Die Zusammensetzung organischer Silikonharze vereint somit organische und anorganische Elemente und kombiniert die Eigenschaften beider Stoffgruppen. Diese einzigartige Zusammensetzung und Molekularstruktur verleihen ihnen zahlreiche vorteilhafte Eigenschaften, darunter ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber hohen und niedrigen Temperaturen, Witterungseinflüssen, elektrische Isolation, Ozonbeständigkeit, Flammschutz, Ungiftigkeit, Korrosionsbeständigkeit, physiologische Inertheit, Hydrophobie und Beständigkeit gegenüber chemischen Reagenzien. Bestimmte Varianten bieten zudem Öl-, Lösungsmittel- und Strahlungsbeständigkeit.
Trifunktionelle oder tetrafunktionelle Monomere sind essenzielle Bestandteile typischer kondensierter Silikonharze. Das geeignete R/Si-Verhältnis und der Phenylgehalt variieren jedoch je nach Anwendungszweck des Harzes; daher müssen Monomer und dessen Kombination anhand der Leistungsanforderungen und des Verwendungszwecks ausgewählt werden.
Die Leistungsfähigkeit von Methylphenyl-Silikonharz hängt primär vom Verhältnis der an Siliciumatome gebundenen organischen Gruppen zur Anzahl der Siliciumatome (CR/Si, wobei R = Me und Ph) sowie vom Verhältnis von Methyl- zu Phenylgruppen (Me/Ph) ab, welches als wichtiger Qualitätsindikator für Silikonharz dient. Die Trockenheit, Härte des Lackfilms, Weichheit, thermischer Gewichtsverlust und Beständigkeit gegen Wärmerisse von organischem Silikonharz werden durch die R-Gruppen-Zusammensetzung beeinflusst. Typischerweise besteht Methylphenyl-Silikonharz aus Ketten wie MeSiO<sub>1.5</sub>, Me-zentriertem O, MePhSiO, PhSiO<sub>1.5</sub> und Ph-zentriertem O. Ein R/Si-Verhältnis von 1 bedeutet, dass im Durchschnitt nur eine organische Gruppe an jedes Siliciumatom gebunden ist. Dies resultiert aus der Hydrolyse-Kondensationsreaktion trifunktioneller organischer Siliciummonomere (bestehend aus MeSiO<sub>1.5</sub>-Ketten). Wenn R/Si gleich 2 ist, bedeutet dies, dass jedes Siliciumatom im Durchschnitt mit zwei organischen Gruppen verbunden ist und durch die Hydrolyse- und Kondensationsreaktion von organischen Siliciummonomeren mit zwei funktionellen Gruppen (bestehend aus SiO-Ketten) ein lineares Polysiloxan bildet.
Liegt das R/Si-Verhältnis zwischen 1 und 2, so handelt es sich um zwei gemischte Kettenglieder, die durch die Co-Hydrolyse-Kondensationsreaktion trifunktioneller und bifunktioneller Organosiliciummonomere entstehen. Die R-Gruppenzusammensetzung von linearem Silikonöl liegt leicht über 2, während die von Silikonkautschuk sich 2 annähert. Silikonharz weist typischerweise ein R/Si-Verhältnis zwischen 1.7 und 2 auf. Ein niedrigerer R/Si-Wert korrespondiert mit einer besseren Trockenheit des Silikonharzes (wodurch die Aushärtung bei niedrigeren Temperaturen ermöglicht wird), einem geringeren thermischen Gewichtsverlust und einem härteren Lackfilm, jedoch mit einer geringeren Weichheit und einer höheren Sprödigkeit des Lackfilms. Umgekehrt erfordert ein höherer R/Si-Wert längere Aushärtungszeiten für das Silikonharz bei erhöhten Temperaturen von 200–250 °C. Dies führt zu einer geringeren Härte des Lackfilms, aber zu einer deutlich verbesserten thermischen Elastizität im Vergleich zu niedrigeren R/Si-Werten.
