Silikonharze

Silikonharze sind polymerische Verbindungen auf Siliziumbasis, deren Grundgerüst aus Siloxan-Verbindungen (-Si-O-Si-) besteht. An dieses Gerüst sind organische Restgruppen wie Methyl-, Phenyl- oder Vinylreste gebunden. Sie werden als hitzebeständige Binder, Beschichtungs- und Imprägnierharze sowie als Vorstufen für keramische Werkstoffe eingesetzt.

Chemisch lassen sich Kondensationsharze unterscheiden, die durch Abspaltung von Wasser vernetzen, und Additionsharze, die durch Hydrosilylation oder andere Additionsreaktionen vernetzen. Typische Harztypen sind Methylsilikonharze, Phenylsilikonharze und Vinylsilikonharze. Die Vernetzungstemperaturen variieren je System und Füllstoffen, oft im Bereich von 150 bis über 300 °C.

Zu den Eigenschaften gehören geringe Schrumpfung, gute elektrische Isolierung, chemische Beständigkeit, Witterungs- und UV-Beständigkeit sowie gute Haftung auf Metall, Glas und Faserverbundwerkstoffen. Durch Füllstoffe wie Glasfasern oder Keramiken können Temperaturbeständigkeit und mechanische Festigkeit erhöht werden. Sie lassen sich als lösungsmittel- oder wasserbasierte Systeme verarbeiten.

Anwendungen umfassen Hochtemperaturbeschichtungen, Isolationsbeschichtungen, Beschichtungen für Elektronikbauteile sowie Bindemittel in keramischen Vorläufer-Systemen und Faserverbundwerkstoffen. In der Elektronik dienen sie als Umschließungs- und Schutzschichten.

Verarbeitung und Umwelt: Silikonharze neigen zu langsamer Aushärtung und benötigen häufig Wärme oder Katalysatoren. Die während der Aushärtung freigesetzten Kondensationsprodukte können Geruch und Reizungen verursachen; Entsorgung und Emissionen richten sich nach regionalen Vorschriften. Gefahrstoffe sollten gemäß Sicherheitsdatenblättern gehandhabt werden.

Historisch entwickelten sich Silikonharze im 20. Jahrhundert zu wichtigen Materialien in Beschichtungen, Klebstoffen und keramischen Vorläufer-Systemen. Ihre Vielfalt an organischen Restgruppen und Vernetzungsarten ermöglicht gezielt angepasste Eigenschaften wie Temperaturbeständigkeit, chemische Resistenz und elektrische Isolation.