Силани, праймери, промотори адгезії

Як підібрати силан-промотор адгезії для конкретної системи полімер-наповнювач? Вибір визначається сумісністю функціональної групи R з матрицею: аміносилани (Силаніл 919, 138, 176) - для епоксидних і поліуретанових систем; епоксисилани (Силаніл 258) - для гідроксилвмісних поверхонь і епоксидних покриттів; метакрилоксисилани (Силаніл 250) - для акрилових і ненасичених поліефірних смол; вінілсилани (Силаніл 106, 276, 780) - для поліолефінів, ПВХ і пероксидної вулканізації. Для зв'язування з неорганічною поверхнею (скло, більшість металів, мінеральні наповнювачі) потрібні поверхневі OH-групи - вони реагують без додаткової підготовки. Для вбудовування в полімерну матрицю силан підбирають під механізм полімеризації: вініл- і метакрилоксисилани працюють через радикальну співполімеризацію, епокси- і аміносилани - через розкриття циклу чи приєднання; плазмова або коронна активація застосовується окремо - для прямого склеювання полімерних підкладок без силану, а не як підготовка під силанову обробку. Концентрація 0,3-1% до наповнювача - орієнтовний діапазон для обробки скловолокна, уточнюється за TDS конкретного силану.

Чим відрізняються ацетоксисилани, кетоксимсилани і алкоксисилани як зшивачі RTV-1? Ацетоксисилани (МТАС, ETAS, суміш MTAS+PTAS) реагують з вологою повітря швидко, виділяючи оцтову кислоту з характерним запахом - використовуються в ацетатних RTV-системах, не рекомендуються для корозійно-чутливих металів та електроніки. Кетоксимсилани (MOS, VOS) нейтральні при затвердінні, запах мінімальний, не спричиняють корозії - кращі для нейтральних RTV-систем на чутливих субстратах: алюмінії, дзеркалах, електронних компонентах. Алкоксисилани гідролізуються найповільніше, виділяючи етанол або метанол; застосовуються там, де важливі великий відкритий час і відсутність обмежень за швидкістю затвердіння.

Як правильно вводити алкоксисилани у водні системи і чому не можна додавати воду прямо в силан? Алкоксисилани гідролізуються з утворенням силанолів Si-OH, які потім конденсують між собою та з гідроксилами субстрату. Правильний порядок - силан у воду, а не навпаки: при додаванні води в концентрований силан локальна концентрація силанолів, що утворюються, різко зростає, що зміщує рівновагу в бік міжмолекулярної конденсації і призводить до незворотного гелеутворення або випадання пластівців - для аміносиланів ця реакція протікає особливо бурхливо й екзотермічно за рахунок самокаталізу аміногрупою, для нейтральних вініл-, метакрилокси-, алкіл- і епоксисиланів гідроліз на межі поділу фаз йде повільніше, але той самий принцип розведення зберігається. Правильна послідовність: розбавити силан у невеликій кількості ізопропанолу (5-10% від маси силану), потім ввести у воду з pH 4-5 при перемішуванні - кисле середовище уповільнює конденсацію і стабілізує гідролізат. Робочий розчин нейтральних силанів стабільний орієнтовно 4-12 годин залежно від температури (як правило, у межах однієї робочої зміни) навіть за оптимального pH - використовувати його бажано в цей термін; за нейтрального або лужного pH конденсація різко прискорюється, і розчин втрачає активність за 1-2 години. Аміносилани (Силаніл 919, 138) самокаталізують гідроліз своєю аміногрупою і можуть використовуватися у водному розчині без буферування за концентрації до 1%.