في الوقت الحاضر ، تغلغل تطبيق المواد اللاصقة في مختلف مجالات الاقتصاد الوطني. في كثير من الحالات ، يمكن أن تحل المواد اللاصقة محل اللحام والتثبيت والبراغي والوصلات الميكانيكية الأخرى بشكل فعال ، وتبسيط العمليات لواجهات الإنتاج المختلفة ، وتوفير الطاقة ، وخفض التكاليف ، وتحسين الفوائد الاقتصادية التي توفر طريقة فعالة.
مع التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا ، يتم طرح متطلبات أعلى وأعلى لأداء المواد اللاصقة وتقنية الترابط. نظرًا لأن المواد المختلفة لها خصائص واجهة مختلفة ، من أجل الحصول على طبقة واجهة لاصقة قوية بين المادة اللاصقة وسطح المادة اللاصقة أثناء عملية الترابط ، غالبًا ما يتم استخدام عوامل الاقتران التي تحتوي على مجموعات تفاعلية والسطح الصلب للمادة اللاصقة. تشكيل روابط كيميائية. تشمل المواد التي يمكن استخدامها كعوامل اقتران السيلان العضوي ، والتيتانات ، والفوسفات ، وبعض الأحماض العضوية. من بينها ، يعد تطبيق عوامل اقتران silane هو الأكثر نضجًا.
⒈ دور عامل اقتران السيلان في المواد اللاصقة العضوية
عامل اقتران السيلان عبارة عن مركب يمكنه إنتاج بعض التآزر مع المواد القطبية وغير القطبية في نفس الوقت. يتميز بوجود أجزاء قطبية وغير قطبية في الجزيء. يمكن التعبير عنها بالصيغة العامة مثل Y (CH2) nSiX3 ، حيث تمثل Y ألكيل ، فينيل وفينيل ، إيبوكسي ، أمينو ، مركابتو ومجموعات وظيفية عضوية أخرى ، غالبًا ما يتم دمجها كيميائيًا مع المجموعات الوظيفية العضوية في راتينج المصفوفة اللاصقة يمثل X الكلور ، الميثوكسي ، الإيثوكسي ، إلخ. يتم تحلل المجموعة بسهولة إلى سيلانول وتتفاعل مع مجموعات الأكاسيد أو الهيدروكسيل على سطح المواد غير العضوية (الزجاج ، والسيليكا ، والمعادن ، والطين ، وما إلى ذلك) لتوليد روابط مستقرة بين السيليكون والأكسجين. لذلك ، باستخدام عامل اقتران silane ،" ؛ الجسر الجزيئي" ؛ يمكن بناؤها بين واجهة المادة غير العضوية والمادة العضوية ، ويمكن توصيل مادتين مختلفتين تمامًا معًا ، مما يحسن بشكل فعال قوة الترابط لطبقة الواجهة. .
لا تؤدي إضافة عامل اقتران silane إلى المادة اللاصقة إلى تحسين قوة اللصق فحسب ، بل يمكن أيضًا تحسين متانة المادة اللاصقة ومقاومة الشيخوخة على سبيل المثال ، يتمتع البولي يوريثين بدرجة عالية من التصاق العديد من المواد ، لكن متانته ليست مثالية. بعد إضافة عامل اقتران silane ، يمكن تحسين متانته بشكل كبير. Chen Ruizhu ، وما إلى ذلك ، عند دراسة موضوع متانة الحرارة الرطبة لأجزاء ربط سبائك التيتانيوم ، أضاف عامل اقتران silane إلى مادة الإيبوكسي اللاصقة المستخدمة ، بحيث تحسن معدل الحفاظ على قوة القص للأجزاء اللاصقة بعد تقادم الحرارة الرطبة من حوالي 80 ٪ إلى حوالي 97٪. يمكن استخدام عامل اقتران السيلان مباشرة كمادة لاصقة لربط مطاط السيليكون ، المطاط الفلوري ، مطاط النتريل ، إلخ ، بالمعادن ، مثل المواد اللاصقة CK-1 و Chemlock 607 (الولايات المتحدة الأمريكية) وهي silanes.
من أجل تحسين بعض خصائص المواد اللاصقة العضوية (مثل مقاومة الحرارة ، الإطفاء الذاتي ، ثبات الأبعاد ، إلخ) ، أو لتقليل تكلفة المواد اللاصقة العضوية ، غالبًا ما يكون من الضروري إضافة بعض الحشوات غير العضوية إلى المواد اللاصقة. إذا تمت معالجة الحشو بعامل اقتران silane مسبقًا ، فإن المجموعة القطبية الموجودة على سطح الحشو تتفاعل مع عامل اقتران silane ، مما يقلل بشكل كبير من تأثير الهيكل للحشو والراتنج. لا يؤثر الحشو على راتينج المصفوفة اللاصقة فحسب ، فقد تم تحسين التوافق والتشتت بشكل كبير ، كما يتم تقليل لزوجة النظام بشكل كبير ، وبالتالي يمكن زيادة كمية الحشو. ومع ذلك ، فإنه ليس من الفعال معالجة جميع مواد الحشو بوسائل اقتران. الأنواع المختلفة من الحشوات لها تأثيرات مختلفة ، وبعضها ليس له تأثير. بالنسبة لمواد الحشو مثل السيليكا والزجاج ومسحوق الألومنيوم التي تحتوي على عدد كبير من مجموعات الهيدروكسيل على السطح ، يكون التأثير هو الأفضل ، ولكن بالنسبة لكربونات الكالسيوم والجرافيت والبورون والمواد المالئة الأخرى بدون مجموعة الهيدروكسيل على السطح ، لا يوجد تأثير.
⒉ كيفية استخدام عامل اقتران silane
طريقة المعالجة المسبقة للسطح تمت صياغة عامل اقتران silane في محلول مخفف تركيز 0.5-1٪. عند الاستخدام ، يجب طلاء طبقة رقيقة فقط على السطح الملصق النظيف ، ويمكن لصقها بعد التجفيف. المذيب المستخدم هو في الغالب ماء أو كحول أو خليط من الماء والكحول ، والماء بدون أيونات الفلوريد والإيثانول والأيزوبروبانول غير المكلف وغير السام. بالإضافة إلى aminohydrocarbyl silanes ، تحتاج المحاليل المحضرة من عوامل اقتران silane الأخرى إلى إضافة حمض الأسيتيك كمحفز تحلل مائي ، وضبط الأس الهيدروجيني إلى 3.5 ~ 5.5. ألكيل طويل السلسلة وفينيل سيلان غير مناسبين للاستخدام في محلول مائي بسبب ثباتهما الضعيف. تكون عملية التحلل المائي لكلوروسيلان وأسيتوكسيسيلان مصحوبة بتفاعل تكثيف شديد ، وهي غير مناسبة لاستخدامها كمحلول مائي أو محلول مائي كحولي ، ولكن كمحلول كحول. يمكن إضافة عامل اقتران silane مع ضعف الذوبان في الماء مع 0.1 ~ 0.2٪ (جزء كتلة) من الفاعل بالسطح غير الأيوني ، ثم يضاف مع الماء لمعالجته في مستحلب مائي.
طريقة الترحيل تتم إضافة عامل اقتران silane مباشرة إلى المكون اللاصق ، وعادة ما تكون الكمية 1 ~ 5٪ من كمية راتنج المصفوفة. بعد تطبيق الغراء ، تهاجر جزيئات عامل الاقتران إلى واجهة الترابط لتوليد تأثير الاقتران بسبب انتشار الجزيئات. بالنسبة للمواد اللاصقة التي تحتاج إلى المعالجة ، يجب وضعها لفترة من الوقت بعد المعالجة لتتم معالجتها ، بحيث يمكن لعامل التوصيل إكمال عملية الترحيل للحصول على نتائج أفضل.
في الاستخدام الفعلي ، غالبًا ما يشكل عامل الاقتران طبقة ترسيب على السطح ، ولكن الشيء الوحيد الذي يعمل هو الطبقة أحادية الجزيء. لذلك ، لا يلزم أن تكون كمية عامل التوصيل مفرطة.
اختيار عامل اقتران silane
من بين نوعي المجموعات ذات الخصائص المختلفة لعامل اقتران silane ، تعد المجموعة Y هي الأكثر أهمية ، والتي تحدد بشكل مباشر تأثير التطبيق لعامل اقتران silane. فقط عندما يمكن للمجموعة Y أن تتفاعل مع راتينج المصفوفة المقابل ، يمكن تحسين قوة الترابط للمادة اللاصقة العضوية. بشكل عام ، يجب أن تكون المجموعة Y متوافقة مع الراتينج ويمكنها بدء تفاعل اقتران ، لذلك بالنسبة للراتنجات المختلفة ، يجب اختيار عامل اقتران silane يحتوي على مجموعة Y مناسبة. عندما تكون Y عبارة عن مجموعة ألكيل أو أريل غير تفاعلية ، فلن يكون لها أي تأثير على الراتنجات القطبية ، ولكن يمكن استخدامها في ربط الراتنجات غير القطبية مثل مطاط السيليكون والبوليسترين وما إلى ذلك. عندما تكون Y مجموعة وظيفية تفاعلية ، مثل مثل فينيل ، إيبوكسي ، مركابتو ، وما إلى ذلك ، انتبه إلى تفاعلها وتوافقها مع الراتينج المستخدم. عامل اقتران Aminosilane هو نوع للأغراض العامة ، والذي يمكن أن يلعب دور اقتران مع الراتنجات المختلفة ، باستثناء راتنجات البوليستر. عوامل اقتران silane شائعة الاستخدام في المواد اللاصقة (انظر الجدول 1).
4. اتجاهات البحث لعوامل اقتران silane
في الوقت الحاضر ، عامل اقتران silane المستخدم بشكل شائع هو النوع trykoxy ، لكن عامل اقتران من نوع trykoxy قد يقلل من ثبات راتنج المصفوفة ، لذلك تم الاهتمام بالبحث والتطبيق لعامل اقتران نوع dialkoxy في السنوات الأخيرة. يعد تخليق البوليمرات مع مجموعات silane النشطة أيضًا أحد اتجاهات تطوير عوامل اقتران silane. عامل التوصيل هذا متوافق بشكل أفضل مع الراتنج الموجود في المادة اللاصقة ، ويمكن أن يشكل سطحًا موحدًا على سطح المادة اللاصقة. له تأثير ارتباط أفضل. يعتبر البيروكسيسيلان أيضًا نوعًا من عوامل التوصيل التي تم بحثها في السنوات الأخيرة. وتتمثل خصائصه في أنه تحت تأثير الحرارة ، يقوم عامل الاقتران بتفكيك الجذور الحرة الطبيعية ويمكنه الارتباط بالبوليمرات الأوليفينية ، وبالتالي تعزيز البوليمرات الأوليفينية. من الترابط.
