Байланыстырушы агенттер дегеніміз не және олардың негізгі функциялары қандай?

 

 

Байланыстырушы агенттер дегеніміз не және олардың негізгі функциялары қандай?

 

Қаптамалар, сиялар және желімдер өнеркәсібінде сіз келесі қиындықтарға жиі тап боласыз ба: қайнағаннан кейін қабыршақтанатын шыны негіздердегі жабындар, термиялық қартаюдан кейін мыс немесе күміс бұйымдарындағы адгезия беріктігінің күрт төмендеуі немесе ұнтақ жабындарына сұйық силандар қосылған кезде біркелкі емес дисперсия?
«Материалдық үйлесімсіздік» сияқты көрінетін бұл мәселелер көбінесе негізгі қоспаға – байланыстырушы агентке байланысты. Көпшілік оны жай ғана «заттардың жақсырақ жабысуына» ықпал ететін нәрсе ретінде қабылдайды, бірақ ол молекулалық деңгейде қалай «көпір» жасайды? Оны әртүрлі жүйелер үшін қалай таңдау керек және оны қолданудағы жасырын тұзақтар қандай?

 

Сонымен, нақты не?байланыстырушы агентБайланыстырушы агент – бейорганикалық материалдардағы (мысалы, металдар, шыны немесе толтырғыштар) беттік функционалды топтармен әрекеттесуге қабілетті «молекулалық көпір», сонымен қатар органикалық полимерлермен (мысалы, шайырлар немесе каучуктер) химиялық байланыстар немесе молекулалық шатасуларды түзеді. Оның негізгі функциясы – «бейорганикалық-органикалық интерфейс үйлесімсіздігінің» негізгі қақтығысын шешу.

 

Толық талдау: Муфта агенттерінің "қос функциялы" дизайны

Байланыстырушы агенттерді түсіну үшін алдымен олар қарастыратын «қарсыластарды» - бейорганикалық материалдар мен органикалық полимерлер арасындағы ішкі қарама-қайшылықты тануымыз керек:

Бейорганикалық материалдар (металдар, шыны, тальк, шыны талшық және т.б.): жоғары полярлы, жоғары беттік энергияға ие; беттерде көбінесе гидроксил топтары (-OH) немесе бос орбитальдар (мысалы, өтпелі металдардағы d-орбитальдар) болады.

Органикалық полимерлер (эпоксидті шайырлар, полиуретанды ...

Байланыстырушы агенттердің құрылымдық дизайны «екі ұшын да ұстап тұруға» арналған, «қос функционалды» терминалдарды қамтиды.

 

Бір ұшы бейорганикалық фазаны «бекітеді»: бейорганикалық беттермен химиялық байланыс

Мысал ретінде жиі қолданылатын силан байланыстырушы агенттерді алсақ, олардың бейорганикалық ұшы әдетте гидролизденетін алкокси топтарынан тұрады (-Si-OR, мұндағы R метил, этил және т.б.):

Гидролиз: Су немесе ылғал болған кезде, -Si-OR гидролизденіп, силанол топтарын (-Si-OH) түзеді.

Конденсация: Силанол топтары бейорганикалық материалдың бетінде гидроксил топтарымен (мысалы, шыныда -Si-OH, металл оксидтерінде -M-OH) дегидратациялық конденсацияға ұшырайды, бұл күшті коваленттік байланыстар (-Si-O-Si- немесе -Si-OM-) түзеді. Бұл байланыстырушы агентті бейорганикалық бетке тиімді түрде «бекітеді».

Металл хелаттаушы силандар мұны одан әрі алға жылжытады: мыс, күміс немесе никель сияқты беттерде гидроксил тобының төмен болуы мәселесін шешу үшін олардың молекулаларындағы гетероциклді құрылымдар (азот немесе күкірт сияқты атомдарды қамтиды) бос металл орбитальдарымен «үйлестіру байланыстарын» түзе алады. Олар тіпті тұрақты бес немесе алты мүшелі «хелаттаушы құрылымдарды» жасай алады — бұл байланыстар әдеттегі коваленттік байланыстарға қарағанда күштірек, дәстүрлі силандардың мыс субстраттарына нашар адгезиялануының салалық мәселесін жеңеді.

 

Екінші ұшы органикалық фазаға «интеграцияланады»: шайырмен тұрақты байланыс

Байланыстырғыш агенттің органикалық ұшында шайырмен әрекеттесуге арналған, шайырдың нақты түріне бейімделген функционалдық топтар бар:

Эпоксидті жүйелер: Эпоксидті топтармен жабдықталған олар эпоксидті шайырлардың қатаюына және көлденең байланысына тікелей қатыса алады.

УК жүйелері: Қос байланыстары бар, олар УК сәулесінің әсерінен бос радикалды немесе катионды жүйелермен әрекеттесе алады.

ПУ жүйелері: амин немесе изоцианат топтарымен олар изоцианатпен (NCO) әрекеттесіп, мочевина байланыстарын түзе алады.

Термопластикалық жүйелер (PP/PE): Ұзын алкил тізбектерін немесе малеин ангидрид топтарын қамти отырып, олар шайырмен молекулалық шатасу арқылы байланысады (мысалы, титанат байланыстырушы агенттер).

 

Байланыстырушы агент ≠ Беттік-белсенді зат ≠ Диспергант

Қоспалардың бұл үш түрі жиі шатастырылады, бірақ негізгі айырмашылық олардың химиялық байланыс түзетіндігінде жатыр:

Беттік белсенді зат: гидрофильді-липофильді топтар арқылы беттік ылғалдануды жақсартады; химиялық байланыстар түзілмейді, бұл оның миграцияға және бұзылуға бейім болуына әкеледі.

Диспергант: зарядты итеру немесе стерикалық кедергі арқылы толтырғыш агломерациясының алдын алады; негізінен физикалық өзара әрекеттесуге негізделген.

Байланыстырушы агент: Бейорганикалық және органикалық фазаларды байланыстыратын химиялық байланыстар түзеді, «тұрақты» бетаралық көпір қызметін атқарады. Ол толтырғыштарды таратып қана қоймай, сонымен қатар бетаралық байланыстың беріктігін және беріктігін арттырады.

Тексерувеб-беттеркөбірек өнімдер үшін. Толығырақ ақпарат алу үшін, өтінемінбізбен хабарласыңы.