شیمی کاربردی سیلان های عامل دارآلی

بازدید: ۱۲۷۱

شیمی کاربردی سیلان های عامل دارآلی

در مولکول های سیلانی که به عنوان بهبود دهنده چسبندگی یا کراسلینکر استفاده می شوند دو دسته گروه شیمیایی بر روی مولکول وجود دارند : 1-گروه عاملی(FG) 2- گروه آلکوکسی (OR) مانند شکل زیر.وظیفه گروه عاملی پیوند شدن با رزین ها،سازگار کننده مواد آلی داخل ماتریس پلیمری و افزایش آب گریزی سطح بسته به ساختار خود گروه عاملی ، می باشد .

FG : می تواند گروه های عاملی آلی از قبیل وینیل گلیسدوکسی (اپوکسی) ،آمینو ، متاکریلوکسی ،مرکاپتان و آلکیل و ... باشد

OR  : شامل گروه های اتوکسی -OC2H5  ومتوکسی -OCH3 .... و غیره است.

به عنوان مثال سیلان-اپوکسی : گلیسیدوکسی پروپیل تری متوکسی سیلان

به عنوان مثال سیلان – آکریلات : متاکریلوکسی پروپیل تری متوکسی سیلان

گروه های آلکوکسی که با اتم Si پیوند شده اند، در واکنش هیدرولیز سیلان شرکت می کند و به اصلاح به آنها گروه های هیدرولیز شوند سیلیل می گوند. این گروه ها با مواد معدنی ایجاد پیوند شیمیایی می کنند. در گروه های آلکوکسی اگر  OR متوکسی یا اتوکسی باشد: گروه های متیوکسی نسبت به اتوکسی با سرعت بیشتری هیدرولیز می شوند ، گروه های اتوکسی پایداری بهتری نسبت به متوکسی در هیدرولیز دارند و محصول جانبی اتیل الکل را در واکنش هیدرولیز تولید می کنند که سازگار با محیط زیست بوده و سمی نمی باشد.

واکنش هیدرولیز سیلان به صورت زیر می باشد:

زمانی که سیلان تحت گاز نیتروژن نگهداری می شود به عنوان یک مولکول غیرواکنش پذیر FG-Si-OR عمل می کند و وقتی که در مقابل رطوبت هوا قرار می گیرد گروه های Si–OR  به گروه -Si-OH (سیلانول ) واکنش داده و تغییر می یابند. این واکنش یک مرحله ای هیدرولیز نامیده می شود.(مولکول H2O از اتمسفر هوا جذب می شود). مرحله بعدی واکنش تراکمی است که گروه های سیلانول به راحتی با زیرآیند ، فیلرها شامل گروه های هیدروکسیل در ماتریس پلیمری یا سایر گروه های واکنش پذیر پیوند شیمیایی برقرار می کنند. که نتیجه این واکنش  در مولکول سیلان به صورت بهبود دادن چسبندگی ، کوپل شدن (جفت شدن) یا ایجاد عامل اتصال عرضی می باشد.

در ادامه گروه های سیلانول به هم وصل شده و ایجاد یک شبکه در بین رزین ماتریس پلیمری می کند که در اینجا سیلان به عنوان یک عامل ایجاد اتصال عرضی است. مفاهیم بهبود دهنده چسبندگی ، عامل جفت کندده و ایجاد اتصال عرضی توسط سیلان در شکل زیر نشان داده شده است:

 

در بهبود دهنده های چسبندگی سیلانی و عوامل جفت کننده سیلانی سبب ایجاد

  • بهبود چسبندگی بین رزین و زیرآیند
  • افزایش مقاومت خوردگی پوشش
  • ایجاد امتزاج پذیری عالی بین رزین و فیلرها
  • ایجاد مقاومت مکانیکی بالای پوشش و کامپوزیت
  • افزایش فیلرپذیری رزین می گردد.

 

عوامل ایجاد اتصالات عرض یا (کراسلینکرها) سبب ایجاد:

  • ایجاد شبکه قوی پلیمری
  • افزایش مقاومت و سفتی ماتریس پلیمری
  • افزایش طول عمر محصول
  • افزایش مقاومت به دما در محصول تولیدی
  • افزایش مقاومت به خراش قطعه می گردد.

محصولات