Allo stato attuale, l'applicazione di adesivi è penetrata in vari campi dell'economia nazionale. In molti casi, gli adesivi possono sostituire efficacemente saldatura, rivettatura, avvitamento e altri collegamenti meccanici, semplificando i processi per vari fronti di produzione, risparmiando energia, riducendo i costi e migliorando I vantaggi economici forniscono un modo efficace.
Con il rapido sviluppo della scienza e della tecnologia, vengono proposti requisiti sempre più elevati per le prestazioni degli adesivi e della tecnologia di incollaggio. Poiché materiali diversi hanno proprietà di interfaccia diverse, al fine di ottenere un forte strato di interfaccia adesivo tra l'adesivo e la superficie dell'aderente durante il processo di adesione, vengono spesso utilizzati agenti di accoppiamento contenenti gruppi reattivi e la superficie solida dell'aderente. formazione di legami chimici. Le sostanze che possono essere utilizzate come agenti di accoppiamento includono organosilani, titanati, fosfati e alcuni acidi organici. Tra questi, l'applicazione di agenti di accoppiamento silano è la più matura.
⒈ Il ruolo dell'agente di accoppiamento silano negli adesivi organici
L'agente di accoppiamento silano è un composto che può produrre una certa sinergia con sostanze polari e non polari allo stesso tempo. È caratterizzato dall'avere parti sia polari che non polari nella molecola. Può essere espresso dalla formula generale come Y (CH2) nSiX3, dove Y rappresenta alchile, fenile e vinile, epossidico, ammino, mercapto e altri gruppi funzionali organici, spesso combinati chimicamente con i gruppi funzionali organici nella resina a matrice adesiva; X rappresenta cloro, metossi, etossi, ecc. Il gruppo è facilmente idrolizzato in silanolo e reagisce con ossidi o gruppi idrossilici sulla superficie di sostanze inorganiche (vetro, silice, metallo, argilla, ecc.) Per generare legami silicio-ossigeno stabili. Pertanto, utilizzando un agente di accoppiamento silano, un ponte molecolare"" può essere costruito tra l'interfaccia della sostanza inorganica e la sostanza organica e due materiali completamente diversi possono essere collegati insieme, il che migliora efficacemente la forza di adesione dello strato di interfaccia. .
L'aggiunta di un agente di accoppiamento silano all'adesivo può non solo migliorare la forza adesiva, ma anche migliorare la durata e la resistenza all'invecchiamento dell'adesivo. Ad esempio, il poliuretano ha un'elevata adesione a molti materiali, ma la sua durata non è l'ideale. Dopo aver aggiunto l'agente di accoppiamento silano, la sua durata può essere notevolmente migliorata. Chen Ruizhu, ecc., Durante lo studio del tema della durata al calore umido delle parti leganti in lega di titanio, ha aggiunto un agente di accoppiamento silano all'adesivo epossidico utilizzato, in modo che il tasso di conservazione della resistenza al taglio delle parti adesive dopo l'invecchiamento al calore umido migliorasse da circa 80 % A circa il 97%. L'agente di accoppiamento silano può anche essere utilizzato direttamente come adesivo per l'incollaggio di gomma siliconica, gomma fluorurata, gomma nitrilica, ecc. Ai metalli, come gli adesivi CK-1 e Chemlock 607 (USA) sono silani.
Al fine di migliorare alcune proprietà degli adesivi organici (quali resistenza al calore, autoestinguenza, stabilità dimensionale, ecc.), O per ridurre il costo degli adesivi organici, è spesso necessario aggiungere agli adesivi alcuni riempitivi inorganici. Se la carica viene trattata in anticipo con un agente di accoppiamento silano, il gruppo polare sulla superficie della carica reagisce con l'agente di accoppiamento silano, riducendo così notevolmente l'effetto strutturante della carica e della resina. Non solo il riempitivo influisce sulla resina della matrice adesiva La compatibilità e la dispersione sono notevolmente migliorate e la viscosità del sistema è notevolmente ridotta, quindi la quantità di riempitivo può essere aumentata. Tuttavia, non è efficace trattare tutti i riempitivi con agenti di accoppiamento. Diversi tipi di riempitivi hanno effetti diversi e alcuni addirittura non hanno alcun effetto. Per riempitivi come silice, vetro e polvere di alluminio con un gran numero di gruppi idrossilici sulla superficie, l'effetto è il migliore, ma per carbonato di calcio, grafite, boro e altri riempitivi senza un gruppo idrossile sulla superficie, non ha effetto.
⒉Come utilizzare l'agente di accoppiamento silano
⑴ Metodo di pretrattamento della superficie L'agente di accoppiamento silano è formulato in una soluzione diluita con concentrazione dello 0,5-1%. Quando viene utilizzato, solo uno strato sottile deve essere rivestito sulla superficie aderente pulita e può essere incollato dopo l'asciugatura. Il solvente utilizzato è principalmente acqua, alcool o una miscela di acqua e alcol, e sono adatti acqua senza ioni fluoruro ed etanolo e isopropanolo poco costosi e non tossici. Oltre agli amminoidrocaril silani, le soluzioni preparate da altri agenti di accoppiamento silano devono aggiungere acido acetico come catalizzatore di idrolisi e regolare il pH a 3,5 ~ 5,5. L'alchil e il fenilsilano a catena lunga non sono adatti per l'uso in soluzione acquosa a causa della loro scarsa stabilità. Il processo di idrolisi del clorosilano e dell'acetossisilano è accompagnato da una grave reazione di condensazione, e non è adatto per essere utilizzato come soluzione acquosa o idroalcolica, ma come soluzione alcolica. L'agente di accoppiamento silano con scarsa solubilità in acqua può essere aggiunto con 0,1 ~ 0,2% (frazione in massa) di tensioattivo non ionico e quindi aggiunto con acqua per essere trasformato in un'emulsione acquosa.
⑵Metodo di migrazione L'agente di accoppiamento silano viene aggiunto direttamente al componente adesivo, generalmente la quantità è 1 ~ 5% della quantità di resina matrice. Dopo che la colla è stata applicata, le molecole dell'agente di accoppiamento migrano verso l'interfaccia di legame per generare un effetto di accoppiamento dovuto alla diffusione delle molecole. Per gli adesivi che devono essere polimerizzati, devono essere posizionati per un periodo di tempo dopo l'indurimento per essere polimerizzati, in modo che l'agente di accoppiamento possa completare il processo di migrazione per ottenere risultati migliori.
Nell'uso effettivo, l'agente di accoppiamento spesso forma uno strato di deposizione sulla superficie, ma l'unica cosa che funziona è lo strato monomolecolare. Pertanto, la quantità di agente di accoppiamento non deve essere eccessiva.
⒊ Selezione dell'agente di accoppiamento silano
Tra i due tipi di gruppi con differenti proprietà dell'agente di accoppiamento silano, il gruppo Y è il più importante, che determina direttamente l'effetto dell'applicazione dell'agente di accoppiamento silano. Solo quando il gruppo Y può reagire con la resina matrice corrispondente è possibile migliorare la forza di adesione dell'adesivo organico. Generalmente, il gruppo Y deve essere compatibile con la resina e può iniziare una reazione di accoppiamento, quindi per diverse resine, deve essere selezionato un agente di accoppiamento silano contenente un gruppo Y appropriato. Quando Y è un gruppo alchilico o arile non reattivo, non ha effetto sulle resine polari, ma può essere utilizzato nell'incollaggio di resine non polari come gomma siliconica, polistirene, ecc. Quando Y è un gruppo funzionale reattivo, come come vinile, epossidico, mercapto, ecc., prestare attenzione alla sua reattività e compatibilità con la resina utilizzata. L'agente di accoppiamento aminosilano è un tipo per uso generale, che può quasi svolgere un ruolo di accoppiamento con varie resine, ad eccezione della resina poliestere. Agenti di accoppiamento silanici comunemente usati negli adesivi (vedere Tabella 1).
4. Tendenze di ricerca degli agenti di accoppiamento silano
Al momento, l'agente di accoppiamento silanico comunemente usato è il tipo trialcossi, ma l'agente di accoppiamento di tipo trialcossi può ridurre la stabilità della resina matrice, quindi la ricerca e l'applicazione dell'agente di accoppiamento di tipo dialcossi sono state prestate attenzione negli ultimi anni. La sintesi di polimeri con gruppi silanici attivi è anche una delle direzioni di sviluppo degli agenti di accoppiamento silano. Questo agente di accoppiamento ha una migliore compatibilità con la resina nell'adesivo e può formare una superficie uniforme sulla superficie dell'aderente. Ha un migliore effetto adesivo. Il perossisilano è anche un tipo di agente di accoppiamento che è stato studiato negli ultimi anni. La sua caratteristica è che, sotto l'azione del calore, l'agente di accoppiamento decompone i radicali liberi naturali e può reticolare con i polimeri olefinici, promuovendo così i polimeri olefinici. Di legame.
