Silanové spojovací činidla jsou vysoce univerzální sloučeniny, které hrají klíčovou roli při spojování anorganických a organických materiálů dohromady. Jako multifunkční molekuly mají dva odlišné konce: organofunkční skupinu, která může reagovat s organickými substráty, jako jsou polymery, a silanovou (nebo siloxanovou) skupinu, která se může vázat na anorganické materiály, jako je sklo, kov nebo minerální plniva. Tato jedinečná struktura umožňuje silanovým spojovacím činitelům efektivně "překlenut" mezeru mezi anorganickými a organickými materiály, zvýšení celkových vlastností výsledného kompozitního materiálu.
Po hydrolýze procházejí silanoly kondenzačními reakcemi.
Tyto reakce mohou nastat mezi samotnými silanoly nebo s hydroxylovými skupinami přítomnými na povrchu anorganického materiálu.
Tento proces vytváří siloxanovou vazbu (Si-O-Si), která pevně kotví silan k anorganickému substrátu.
Siloxanová vazba je vysoce stabilní a odolná vůči okolním faktorům,
zajišťuje odolné spojení mezi silanovým spojovacím činidlem a anorganickým materiálem.
Druhý konec molekuly silanu obsahuje organofunkční skupinu, navržené speciálně pro reakci s organickým materiálem. Povaha těchto reakcí se může značně lišit, v závislosti na typu organofunkční skupiny a příslušném organickém substrátu. Například, když organický materiál je polymer, organofunkční skupina může během procesu vytvrzování nebo vulkanizace interagovat s polymerem a vytvářet bezpečnou vazbu.
Souhrnně řečeno, silanová vazba slouží jako molekulární most mezi anorganickými a organickými materiály, výrazně zlepšuje adhezi mezi těmito dvěma. Toto zlepšení může vést ke zlepšení různých vlastností kompozitního materiálu, jako je mechanická pevnost, tepelná stabilita a chemická odolnost. Jako takový, porozumění mechanismu silanových vazebních činidel je klíčové pro jejich efektivní aplikaci v různých oblastech, včetně lepidel a těsnicích materiálů, nátěrů a kompozitních materiálů.
Silanová spojovací činidla se běžně používají k úpravě povrchu anorganických plniv na zlepšit jejich kompatibilitu s organickými polymery. Zde je obecný proces, jak to funguje:
Prvním krokem je příprava roztoku silanového spojovacího činidla. To obvykle zahrnuje rozpouštění silanu ve vhodném rozpouštědlu, často s malým množstvím vody pro usnadnění hydrolýzy.
Jakmile je povrch plniva navlhčen roztokem silanu, molekuly silanu mohou reagovat s hydroxylovými skupinami přítomnými na povrchu plniva. To zahrnuje hydrolýzu alkoxyových skupin na silanovém konci molekuly za účelem tvorby silanolů, které se pak kondenzují s hydroxylovými skupinami na povrchu plniva a vytvářejí siloxanové vazby (Si-O-Si), efektivní štěp silanu na povrch plniva.
Anorganické plnivo se poté ponoří do silanového roztoku, zajišťuje, aby byl povrch plniva důkladně navlhčen roztokem. To lze provést různými způsoby, například, postřikem roztoku na plnivo, smícháním plniva s roztokem ve vhodném míchači, nebo jinými metodami.
Nakonec lze ošetřené plnivo smíchat s organickým polymerem. Organofunkční skupina na molekule silanu může během tohoto procesu reagovat s polymerem, vytváří chemickou vazbu mezi plnivem a polymerem. To výrazně zlepšuje disperzi plniva v polymerní matrici, stejně jako adheze mezi plnivem a polymerem, které mohou zlepšit různé vlastnosti výsledného kompozitního materiálu.
Ošetřené plnivo se pak obvykle suší, aby se odstranilo rozpouštědlo a případný nereagovaný silan, zanechává tenkou vrstvu molekul silanu chemicky spojenou s povrchem plniva.
Naše stránky používají soubory cookie, aby vám poskytly lepší zážitek z webu. Pokračováním v procházení stránek můžete Souhlasíte s používáním souborů cookie v souladu s naším Cookie Politika.
Přijímám