文章创新点

       南京大学袭锴教授团队将具有高度支化结构的有机硅化合物引入传统的离型涂层配方中，用于替换商用乙烯基硅油，大幅增加了涂层的机械强度并显著减小了表面粗糙度，并研究了离型涂层性能与表面能、表面粗糙度和交联密度之间的关系，提供了离型涂层的配方优化思路。

文章背景

       离型涂层主要分为三大类：有机硅离型涂层、含氟离型涂层和非硅离型涂层。其中，由加成硅橡胶(ASR)和助剂组成的有机硅离型涂层是目前应用最广泛的离型涂层。近年来，电子工业的快速发展对高性能有机硅离型涂层的性能提出了越来越大的挑战，许多研究者针对有机硅链段本身结构和性能进行了研究和调控来提升离型涂层的性能，例如引入含氟链段降低离型涂层表面能，但昂贵的价格和氟原子可能对设备造成的损伤使其的应用受到了限制。此外，研究者也发现离型涂层的离型性能不仅仅与表面能有关，与涂层的结构、表面粗糙度和交联密度均有关联，而乙烯基硅油是有机硅离型涂层配方中用量最大的部分，对性能影响最大。因此有必要从乙烯基硅油的结构出发，研究离型涂层性能与表面能、表面粗糙度和交联密度之间的关系，开发具有更高机械性能和更好离型性能的离型涂层。

文章概述

       最近，南京大学袭锴教授团队开发了一种用于有机硅离型涂层的乙烯基超支化聚硅氧烷(HPVSi)，并将其应用于离型剂配方改性，实现优异的综合性能，有望满足当前高性能有机硅离型涂料的要求(图1)。该团队研究了不同HPVSi替换量对硅橡胶和离型涂层机械性能和热性能的影响，结果表明，随着HPVSi的比例增加，硅橡胶和离型涂层的拉伸强度明显增加，最高可提升至原有的约400%(图2a, 2b)，这是由于多乙烯官能度超支化聚硅氧烷提供的额外交联点可以起到提升交联密度的作用，从而提高机械强度。同样，HPVSi也通过提高交联密度进一步增加了材料的结构稳定性，使其热稳定性得到提高(图2c, 2d)表明改性离型涂层具有良好热氧化稳定性，在实际应用中可以承受更高的加工和使用温度。

图1 乙烯基超支化聚硅氧烷改性离型涂层示意图

图2 (a) 不同HPVSi含量的硅橡胶拉伸强度，(b) 不同HPVSi含量的离型涂层拉伸强度，(c) 不同HPVSi含量的离型涂层TGA曲线，(d) 不同HPVSi含量的离型涂层DTG曲线

此外，通过扫描电镜和原子力显微镜拍摄获得不同比例离型涂层配方的表面微观形貌图像 (图3)。从图片中可以看出，离型涂层均具有光滑而均匀的表面微观形貌，均方根粗糙度最高可下降至原有的75%。并且额外交联点的引入可以在离型涂层原有交联网络基础上形成更致密的网络，其硬度也得到提升，有利于降低表面粗糙度，使离型涂层可以应用在粗糙度敏感的产品制作过程。

图3 离型涂层的表面形貌及AFM 3D图像

该研究开发了一种用于有机硅离型涂层的乙烯基超支化聚硅氧烷具有较好的性能，有望满足当前高性能有机硅离型涂料的要求。论文第一作者为南京大学硕士生庄铭彦，通信联系人为袭锴教授。

引用本文：

乙烯基超支化聚硅氧烷改性离型涂层及其性能.