Qu’est-ce qu’une résine de silicone ?

Les résines de silicone sont des polymères de poids moléculaire relativement faible avec une structure tridimensionnelle à chaîne ramifiée. Avec une excellente stabilité thermique, leurs nombreuses propriétés les rendent adaptés à une utilisation comme liants dans les peintures, les vernis et les produits d’imprégnation.

Structure chimique

Qu'est ce qu'une résine de silicone ?

Les résines ont des structures très variées en fonction de la quantité de groupes T trifonctionnels ou parfois de groupes Q quadrifonctionnels qui sont introduits dans le polymère lors de la fabrication. Également sur le type de groupes non réactifs et réactifs qui sont liés aux atomes de silicium.

Deux des types les plus courants de groupes non réactifs trouvés dans la chaîne siloxane ont également une grande influence sur les caractéristiques de la résine : les groupes méthyles confèrent une résistance à l’eau, des propriétés de libération et une dureté de surface, tandis que les groupes phényles confèrent une résistance à la température et aux intempéries, en particulier par les rayons UV, une flexibilité à haute température et une compatibilité avec les produits organiques. Deux types de résines peuvent être distingués : les résines méthyliques et les résines méthylphényles.

Trois types de groupes réactifs permettent à la résine de se réticuler.

Les groupes hydroxyles sont le type le plus courant. Ils permettent la réticulation par une réaction de condensation à température ambiante, soit en présence d’un catalyseur, soit dans des systèmes alcalins. L’utilisation d’un catalyseur et des températures plus élevées, en particulier dans le cas des résines méthylphényles, accélèrent généralement le taux de durcissement.
Les groupes alcoxy s’hydrolysent pour donner des groupes hydroxyles à température ambiante et en présence d’humidité. L’affinage se produit alors comme ci-dessus. Ces résines sont plus stables lorsqu’elles sont stockées.
Les groupes vinyliques réagissent à température modérée par une réaction d’addition en présence de platine, comme dans les RTV (Vulcanisation à température ambiante), ou parfois à haute température en présence de peroxydes comme dans les HCR (Heat-Cure Rubber).

Les résines sont généralement disponibles diluées dans un solvant aliphatique ou aromatique, émulsionnées dans de l’eau ou diluées dans des polymères de silicone pour réduire leur viscosité.

Propriétés de la résine de silicone

Après séchage et réticulation, les résines forment des films souples ou rigides, thermodurcissables ou thermoplastiques qui confèrent des propriétés remarquables aux surfaces traitées. Leur stabilité à la chaleur est exceptionnelle : les résines offrent une protection efficace à des températures constantes allant jusqu’à 250 °C et peuvent résister à des températures maximales allant jusqu’à 500 °C pendant de courtes périodes. Ils résistent bien à l’oxydation et ont de bonnes propriétés diélectriques, même à des températures allant jusqu’à 250 °C, ce qui les rend parfaitement adaptés à une utilisation dans des produits d’isolation électrique haute performance. Ils ont également d’excellentes caractéristiques hydrofuges et des propriétés de démoulage.

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Fiche de révision

Technologie

Résine de silicone

Définition

Les résines de silicone sont constituées d’une chaîne d’atomes de silicium et d’oxygène alternés comme les huiles, mais sous la forme d’un réseau 3D. Il peut être liquide, en poudre ou dissous dans un solvant aromatique.

Informations générales

La structure et les propriétés physiques de la résine de silicone varient considérablement en fonction de son type de matière première et de sa feuille de route et de son état de processus. Cela dépend des exigences de l’application terminale.

Propriétés typiques

Hydrophobie, Dureté, Résistance à la chaleur, Résistance chimique, Compatibilité avec les composés organiques

Unités structurelles

M= O1/2Si(CH₃)3 D=O2/2Si(CH₃)2 T=O3/2Si(CH₃) Q=O4/2Si. La résine peut être une combinaison de MQ, MDT, MDQ ou / et d’autres variantes sont créées en remplaçant le méthyle par d’autres groupes fonctionnels tels que le vinyle, l’hydrogden, le phényle, etc.

Aptitude au traitement

Habituellement, le silicate de sodium ou le tétraéthyl-orthosilicate (TEOS) sont la matière première principale. Chaque procédé doit passer par 3 étapes clés « hydrolyse, silylation, bouchage » jusqu’à un produit primaire, avec une étape de purification en supplément.

Application/produits finaux

Les résines sont utilisées dans les PSA (adhésifs sensibles à la pression) comme tackifiant, dans le revêtement antiadhésif comme promoteur de force de libération, dans l’étanchéité et le collage comme promoteur d’adhérence, dans l’hydrofuge pour le bâtiment et le textile

Utilisations des résines de silicone

Voyons comment les résines sont utilisées dans l’industrie. La plupart du temps, les résines de silicone sortant d’une usine de fabrication de silicone seront d’abord formulées. Si nous suivons le chemin de nos résines de silicones méthyliques (type MQ), nos clients les utilisent pour formuler en produits d’agent de démoulage de nombreuses substances thermoplastiques, thermodurcissables ou élastomères comme le PU. La large gamme de résines offre aux formulateurs d’agents de démoulage des options et une flexibilité pour leurs développements.

Ces résines de méthyle silicone (MQ) offrent de nombreux avantages :

Sans odeur
Très facile à utiliser
Excellente adhérence à la surface des moules
Finition de surface de haute qualité pour l’article moulé
Haute stabilité thermique
Réduit l’encrassement par les moisissures
Nettoyage facile

Applications connexes

Les résines sont utilisées dans les adhésifs sensibles à la pression (PSA) comme agents collants.

L’industrie des peintures est un grand utilisateur de résines silicones comme liants pour améliorer la résistance à la chaleur des peintures et des enduits. Ils sont également combinés avec des résines organiques pour former des mélanges de résines polyester-silicone adaptés aux processus continus de pré-revêtement ou à ce que l’on appelle le revêtement en bobine. Les résines de silicone sont également utilisées dans les applications d’imprégnation et d’isolation électriques : elles offrent une protection efficace contre les intempéries et les températures élevées. Dans les applications industrielles de démoulage et de démoulage, dans lesquelles des huiles de silicone sont souvent utilisées, l’utilisation de résines dites de type MQ prolonge la durée de vie de l’agent de démoulage. Les silicones méthylphényles sont utilisés pour produire des revêtements antiadhésifs permanents qui résistent aux températures élevées pour les applications de cuisine. Des résines de silicone spéciales sont utilisées dans le traitement hydrofuge des matériaux de construction, des façades et dans la consolidation des monuments anciens. Lors du démoulage du papier et des films, une très fine couche de « composé de résine » est appliquée sur le substrat. En réalité, ces composés complexes contiennent des huiles réactives, des agents de réticulation et un catalyseur qui durcissent pour donner au revêtement une structure semblable à celle de la résine.