일액형 실리콘은 우수한 밀봉, 접착 및 절연 특성으로 잘 알려진 다양한 산업 분야에서 다양하고 널리 사용되는 소재입니다.
1. 폴리디메틸실록산(PDMS)
일액형 실리콘의 주성분은 실리콘 폴리머의 일종인 폴리디메틸실록산(PDMS)입니다. PDMS는 두 개의 메틸 그룹과 두 개의 산소 원자에 결합된 실리콘 원자로 구성된 디메틸실록산의 반복 단위로 구성된 합성 폴리머입니다. 이 구조는 PDMS에 낮은 표면 장력, 높은 유연성 및 탁월한 열 안정성과 같은 고유한 특성을 제공합니다.
PDMS는 단일 성분 실리콘의 중추로서 재료에 탄력성과 고무성을 제공합니다. 이는 실리콘이 모양을 잃지 않고 늘어나거나 변형될 수 있도록 하여 씰링 조인트 및 개스킷과 같이 유연성이 필요한 응용 분야에 이상적입니다. 또한 PDMS는 유리전이온도가 낮아 저온에서도 유연성을 유지하므로 추운 환경에서 사용하기에 적합합니다.
2. 교차 - 연결 에이전트
액체 PDMS를 고체의 탄성 물질로 변환하기 위해 가교제를 일액형 실리콘 제제에 첨가합니다. 이들 물질은 PDMS 사슬과 반응하여 그들 사이에 화학적 결합을 형성하고 3차원 네트워크 구조를 생성합니다.
경화 메커니즘에 따라 일액형 실리콘에 사용되는 다양한 유형의 가교제가 있습니다. 예를 들어, 수분 경화 단일 성분 실리콘에서 가교제는 공기 중의 수분과 반응하여 고체를 형성합니다. 수분 경화 실리콘의 일반적인 가교제에는 알콕시실란이 포함됩니다. 습기에 노출되면 알콕시실란이 가수분해된 후 PDMS 사슬과 반응하여 가교를 형성합니다.
수분경화형 가교제 외에 열경화형, UV경형형 가교제가 있습니다. 열 경화형 가교제는 가교 반응을 시작하기 위해 열을 가해야 하는 반면, UV 경화형 가교제는 자외선에 의해 활성화됩니다.
3. 필러
필러는 실리콘의 또 다른 중요한 구성 요소입니다. 실리콘의 강도, 경도, 내마모성과 같은 기계적 특성을 향상시키기 위해 첨가됩니다. 일액형 실리콘에 사용되는 일반적인 충전재로는 실리카, 탄산칼슘, 활석 등이 있습니다.
실리카는 실리콘 제제에 가장 널리 사용되는 충전재 중 하나입니다. 실리콘의 인열강도와 인장강도를 향상시킬 수 있습니다. 실리카 입자는 보강재 역할을 하여 균열의 성장을 방지하고 소재의 전반적인 내구성을 향상시킵니다. 탄산칼슘은 실리콘의 경도와 강성을 증가시킬 수 있는 인기 있는 충전재이기도 합니다. 활석은 가공 중 실리콘의 흐름 특성을 개선하기 위해 종종 사용됩니다.
4. 가소제
실리콘의 일성분에 가소제를 첨가하여 유연성을 높이고 경도를 낮추었습니다. PDMS 체인 사이의 분자간 힘을 줄여 작동하여 더 자유롭게 움직일 수 있습니다. 그 결과 더 부드럽고 유연한 소재가 만들어집니다.
일액형 실리콘에 사용되는 일반적인 가소제는 프탈레이트와 비프탈레이트 가소제를 포함합니다. 과거에는 프탈레이트가 널리 사용되었으나, 잠재적인 건강 영향에 대한 우려로 인해 프탈레이트가 아닌 가소제가 점점 대중화되고 있습니다. 비프탈레이트 가소제는 프탈레이트와 유사한 성능을 제공하면서도 환경 친화적입니다.
5. 첨가물
첨가제는 실리콘의 한 성분에 사용되어 재료에 특정 특성을 부여합니다. 예를 들어, 실리콘이 시간이 지남에 따라 산화 및 분해되는 것을 방지하기 위해 항산화제를 첨가합니다. UV 안정제는 변색과 취성을 유발할 수 있는 자외선의 손상 효과로부터 실리콘을 보호하는 데 사용됩니다.
난연제는 또 다른 중요한 유형의 첨가제입니다. 실리콘의 내화성을 높이기 위해 첨가됩니다. 난연제는 공기 중의 산소를 희석시키는 가스를 방출하거나 열과 산소에 대한 장벽 역할을 하는 실리콘 표면에 숯 층을 형성함으로써 작용합니다.
일액형 실리콘의 응용
일액형 실리콘의 독특한 화학적 조성으로 인해 다양한 용도로 사용할 수 있습니다. 전자 산업에서는 다음 용도로 사용됩니다.PCB 부품 고정용 백색 화재 등급 실리콘. 실리콘의 탁월한 절연 특성과 고온을 견딜 수 있는 능력은 PCB 구성 요소를 보호하고 고정하는 데 이상적입니다.
건설업계에서는1개 부품 실리콘 실란트건물의 조인트와 틈새를 밀봉하는 데 사용됩니다. 실리콘의 유연성과 내후성은 오래 지속되는 방수 밀봉을 보장합니다.
자동차 산업에서는전기 실리콘 고무 실란트전기 연결부를 밀봉하고 습기와 부식으로부터 보호하는 데 사용됩니다. 자동차 산업에서 전기 실리콘 고무 실런트는 전기 연결부를 밀봉하고 습기와 부식으로부터 보호하는 데 사용됩니다. 이러한 소재는 민감한 전자 조립품에 안정적인 절연 및 환경 보호 기능을 제공하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어,RTV1 전기 절연 실리콘안정적인 전기 절연 및 내습성이 요구되는 곳에 일반적으로 사용됩니다.
참고자료
- 마크, JE, & 어먼, B. (2007). 고무의 과학과 기술. 학술 출판물.
- 다우코닝. (2019). 실리콘 기술 핸드북.
- Wacker Chemie AG. (2020). 실리콘: 특성, 응용, 기술.