¿Cómo mejoran los aditivos de liberación pesada el rendimiento de liberación de la silicona?
En los sistemas de agentes desmoldantes de silicona, la función principal de los aditivos desmoldantes pesados es aumentar la fuerza necesaria para despegar la película o el papel desmoldante del adhesivo sensible a la presión (es decir, potenciar la fuerza de desmoldeo). Su mecanismo de acción se puede explicar en detalle a través de los siguientes cuatro aspectos clave:
Las siliconas de curado por adición catalizadas por platino forman una estructura de red Si-O-Si altamente regular y densa tras el entrecruzamiento y el curado. Esta estructura presenta una excelente recuperación elástica: cuando el adhesivo sensible a la presión entra en contacto con la superficie de la silicona, se adhiere bien y se integra en la microestructura superficial. Durante el despegado, la red regular y densa experimenta una rápida retracción elástica, lo que reduce el área de contacto y la fuerza de interacción con el adhesivo, resultando así en una baja fuerza de liberación.
Los aditivos de liberación pesada son principalmente compuestos de siloxano (como aceite de hidrosilicona, aceite de silicona vinílica o resina MQ) que contienen grupos alquilo de cadena larga (p. ej., C18) o grupos voluminosos (p. ej., grupos fenilo). Participan en la reacción de curado y modifican la estructura de la red de dos maneras:
- Efecto de impedimento estéricoCuando se unen grupos alquilo de cadena larga o grupos voluminosos a la red de entrecruzamiento como cadenas laterales, su gran volumen y la flexibilidad de los grupos alquilo de cadena larga alteran la red Si-O-Si originalmente regular, lo que hace que la estructura de la red sea suelta e irregular.
- Reducción de la densidad de puntos de entrecruzamientoEstas moléculas aditivas suelen contener solo uno o unos pocos grupos reactivos (p. ej., Si-H o Vi). Al incorporarse a la red, actúan como largos "espaciadores flexibles" o "nodos voluminosos", diluyendo la densidad de puntos de entrecruzamiento, aumentando la distancia promedio entre ellos y, por lo tanto, reduciendo relativamente la densidad global de entrecruzamiento de la red.
La magnitud de la fuerza de liberación está estrechamente relacionada con las propiedades mecánicas (p. ej., módulo, viscoelasticidad) del propio recubrimiento de silicona. Los aditivos de liberación pesada modifican las propiedades del recubrimiento mediante los siguientes efectos:
- Ajuste de la viscoelasticidadLa introducción de grupos alquilo de cadena larga confiere a la red de silicona mayor flexibilidad y fluidez (aumento de la viscosidad). Por otro lado, la baja densidad de entrecruzamiento mejora la movilidad de los segmentos moleculares, lo que reduce el módulo y aumenta la viscosidad general.
- Mejora de la fuerza cohesivaLos aditivos como la resina MQ poseen inherentemente una alta cohesión. Al incorporarse a la red, mejoran la capacidad de todo el recubrimiento para resistir la deformación y los daños.
La energía superficial (especialmente el componente polar) y la microrrugosidad de la silicona afectan su humectabilidad con adhesivos sensibles a la presión y el área de contacto real. Los aditivos de liberación pesada modifican las propiedades superficiales de las siguientes maneras:
- Regulación de la energía superficialComo grupos fuertemente no polares, la introducción a gran escala de grupos alquilo de cadena larga reduce significativamente la energía superficial del recubrimiento de silicona (principalmente el componente dispersivo), haciéndolo más hidrófobo y oleófobo (el efecto real es relativamente complejo).
- Modificación de la morfología de la superficieLa resina MQ o los componentes con baja compatibilidad pueden aumentar la microrrugosidad de la superficie del recubrimiento curado o formar estructuras específicas de microfases separadas.
Una fuerza de desprendimiento extremadamente baja a veces se asocia con la ligera migración y dispersión de moléculas de silicona sobre o dentro de la capa adhesiva. Los aditivos de desprendimiento pesados aumentan la «viscosidad» de la estructura de la red y limitan la movilidad de la cadena molecular mediante el entrelazamiento de grupos alquilo de cadena larga o la rigidez de la resina MQ, inhibiendo así, en cierta medida, la migración de pequeñas moléculas de silicona o componentes de bajo peso molecular a la interfaz adhesiva.
Los aditivos de liberación pesada (principalmente siloxanos que contienen grupos alquilo de cadena larga o grupos voluminosos, y resina MQ) participan en la reacción de reticulación para introducir impedimento estérico, reduciendo la regularidad y la densidad efectiva de reticulación de la red. Esto hace que el recubrimiento de silicona curado presente las siguientes características:
- Estructura más suelta e irregular;
- Mayor viscosidad y recuperación elástica más lenta (viscoelasticidad modificada);
- Potencial de mejora de la resistencia cohesiva;
- Posibles cambios en la energía superficial y/o la micromorfología;
- Movilidad molecular reducida.
En pocas palabras, la red de silicona, originalmente regular y densa, se comporta como un trampolín tenso y muy elástico (de fácil liberación). Tras añadir aditivos de fácil liberación, este "trampolín" se vuelve más "adherente" y "duro", similar a una mezcla de plastilina, atada con gomas elásticas (grupos alquilo de cadena larga) e incrustada con bloques duros (resina MQ). Ya no es tan tenso (menor densidad de entrecruzamiento) y recupera su forma original más lentamente. En este punto, retirar la cinta adhesiva de este "trampolín" modificado requiere más fuerza.
