Silan-Haftvermittler ist eine Art organische Siliziumverbindung, deren Molekül zwei verschiedene chemische funktionelle Gruppen enthält. Es wirkt an der Grenzfläche zwischen anorganischen Materialien (wie Glas, Metall oder Mineral) und organischen Materialien (wie organischen Polymeren, Beschichtungen oder Klebstoffen) und bindet oder koppelt zwei völlig unterschiedliche Materialien. Es erhöht die Affinität zwischen organischen und anorganischen Verbindungen und kann die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Verbundwerkstoffen wie Festigkeit, Zähigkeit, elektrische Eigenschaften, Wasserbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit stärken und verbessern.
Leistungsmerkmale und Vorteile
Bei der Verwendung von glasfaserverstärkten oder mineralverstärkten organischen Polymeren beinhaltet die Grenzfläche oder Grenzflächenphase zwischen dem Polymer und anorganischen Materialien komplexe Wechselwirkungen zwischen vielen physikalischen und chemischen Faktoren. Diese Faktoren hängen mit der resultierenden Kraft, der physikalischen Stärke, dem Ausdehnungskoeffizienten, dem Konzentrationsgradienten und der Beibehaltung der Produktleistung zusammen. Die wichtige destruktive Kraft, die die Harmonie beeinflusst, ist die Migration von Wasser zur anorganischen, hydrophilen Oberfläche. Feuchtigkeit erodiert die Schnittstelle und beschädigt die Haftung.
Silan-Haftvermittler kann nicht nur als elastisches Überbrückungsmittel zwischen Substraten verwendet werden, d. Es kann auch als Oberflächenmodifikator für Materialien verwendet werden und ihnen wasserfeste, antistatische, schimmelhemmende, geruchshemmende, gerinnungshemmende und physiologische Inertheitseigenschaften verleihen; Es kann auch als vernetzender Härter für nicht vernetzte Polymersysteme verwendet werden, um eine Aushärtung bei Raumtemperatur und Druck zu erreichen. Bei Verbundwerkstoffen kann durch die Auswahl von geeignetem Silizium die Biegefestigkeit des Verbundwerkstoffs um mehr als 40 % gesteigert werden. Silan-Haftvermittler verbessern außerdem die Haftfestigkeit zwischen Beschichtungen und Klebstoffen und erhöhen gleichzeitig die Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und anderen rauen Umgebungsbedingungen.
Zu den weiteren Vorteilen, die Silan-Haftvermittler bieten können, gehören:
1. Bessere Benetzung anorganischer Materialien
2. Compound mit niedrigerer Viskosität
3. Glattere Oberfläche von Verbundwerkstoffen
4. Reduzieren Sie die Hemmwirkung anorganischer Materialien auf duroplastische Verbundkatalysatoren
5. Klarerer und transparenterer verstärkter Kunststoff
Grundsätze zur Auswahl von Silan-Haftvermittlern
Die Abstimmung der organischen funktionellen Gruppen an Siliziumatomen mit der Art des zu verbindenden Harzpolymers kann bei der Verwendung des Silan-Haftvermittlers für bestimmte Anwendungen hilfreich sein. Die organischen Gruppen am Silan können reaktive organische Gruppen (z. B. organische funktionelle Gruppen) oder nicht reaktive organische Gruppen sein. Diese funktionellen Gruppen können hydrophob oder hydrophil sein oder verschiedene thermische Stabilitätseigenschaften besitzen. Aufgrund unterschiedlicher organischer Strukturen variieren die Löslichkeitsparameter funktioneller Gruppen; Dies wirkt sich in gewissem Maße auf die gegenseitige Durchdringung zwischen dem Polymersystem und dem zur Oberflächenbehandlung verwendeten Siloxansystem aus. Tabelle 1 listet einige gemeinsame Eigenschaften organischer Substituenten auf, die für Siliziumatome verwendet werden. Bei der Auswahl des Silans sollten die chemische Reaktivität, Löslichkeit, Struktureigenschaften und sogar die thermische Stabilität des Organosilans bei gleichen Parametern in der Polymerstruktur aufeinander abgestimmt sein.
Verwendung von Silan-Kupplungsagens
1. Oberflächenbehandlungsmethode
Bei dieser Methode werden Silan-Haftvermittler verwendet, um anorganische und Polymer-Grenzflächen miteinander zu verbinden und so optimale Benetzungswerte und Dispergierbarkeit zu erreichen. Bei der Oberflächenbehandlungsmethode muss der Silan-Haftvermittler zu einer verdünnten Lösung angesäuert werden, um einen ausreichenden Kontakt mit der behandelten Oberfläche zu ermöglichen. Die verwendeten Lösungsmittel sind meist Wasser, Alkohol oder eine Mischung aus Wasser und Alkohol. Bevorzugt werden ionenfreies Wasser und kostengünstiges, ungiftiges Ethanol und Isopropanol. Mit Ausnahme von Aminoalkylsilan erfordern aus anderen Silanen hergestellte Lösungen die Zugabe von Essigsäure als Hydrolysekatalysator und die Einstellung des pH-Werts auf 3,5 -5,5. Langkettige Alkyl- und Phenylsilane sind aufgrund ihrer geringen Stabilität nicht für den Einsatz als wässrige Lösungen geeignet. Bei der Hydrolyse von Chlorsilanen und Acetoxysilanen kommt es zu schweren Kondensationsreaktionen. Es ist auch nicht zur Herstellung einer wässrigen Lösung oder einer wässrigen Alkohollösung geeignet. Bei Silizium-Haftvermittlern mit schlechter Wasserlöslichkeit kann zunächst ein nichtionisches Tensid mit einem Massenanteil von 0,1 % bis 0,2 % hinzugefügt werden, und dann kann Wasser hinzugefügt werden, um es zu einer wässrigen Lotion zur Verwendung zu verarbeiten. Um die wirtschaftlichen Vorteile der Hydrolysestabilität des Produkts zu verbessern, kann dem Silankopplungsmittel auch ein gewisser Anteil an nicht kohlenstofffunktionellem Silan zugesetzt werden. Bei schwierig zu klebenden Materialien können gemischte Silan-Haftvermittler oder kohlenstofffunktionelle Siloxane in Kombination verwendet werden. Nachdem die Behandlungslösung vorbereitet ist, kann sie durch Eintauchen, Sprühen oder Bürsten behandelt werden. Im Allgemeinen werden Blockmaterialien, körnige Materialien und Glasfasern häufig durch Imprägnierungsverfahren behandelt; Pulvermaterialien werden meist im Sprühverfahren behandelt: Wenn die Substratoberfläche eine umfassende Beschichtung erfordert, wird das Bürstenbeschichtungsverfahren verwendet.
Zu den Anwendungsgebieten von Silan-Haftvermittlern zählen Beschichtungen und Tinten. Der Einsatz silikonbasierter Beschichtungen hat folgende Vorteile:
1. Korrosionsbeständigkeit
2. Verbessern Sie die Haftung
3. Verbessern Sie die rheologischen Eigenschaften
4. Verbessern Sie die Dispergierbarkeit von Farbstoffen und Füllstoffen
5. UV-beständig
6. Wasserdicht und chemikalienbeständig
Bei Beschichtungen aus synthetischem Synthesekautschuk und Harz treten häufig Haftungsprobleme auf hydrophilen Silikat- und Metalloberflächen auf, insbesondere in Umgebungen mit Flut, Wasser oder Salz. Die Schutzwirkung der Beschichtung beruht auf dem Haftvermittler auf der Substratoberfläche. Unabhängig davon, ob sie als Beschichtungszusatz oder Grundierung verwendet werden, können Silanhaftvermittler die Leistung der Beschichtung verbessern.