Bağlayıcı maddələr nədir və onların əsas funksiyaları nədir

 

 

Bağlayıcı maddələr nədir və onların əsas funksiyaları nədir

 

Boyalar, mürəkkəblər və yapışdırıcılar sənayesində tez-tez bu çətinliklərlə qarşılaşırsınızmı: şüşə substratlarda örtüklərin qaynadıqdan sonra soyulması, mis və ya gümüş məhsullarında termal yaşlanmadan sonra yapışma gücünün kəskin şəkildə azalması və ya toz boyalara maye silanlar əlavə edildikdə qeyri-bərabər dispersiya?
"Material uyğunsuzluğu" kimi görünə biləcək bu problemlər çox vaxt əsas əlavəyə - birləşdirici maddəyə gedib çıxır. Çoxları bunu sadəcə "əşyaların daha yaxşı yapışmasını təmin edən" bir şey kimi qəbul edir, bəs əslində molekulyar səviyyədə necə "körpü" yaradır? Müxtəlif sistemlər üçün necə seçilməlidir və tətbiqində gizli tələlər hansılardır?

 

Beləliklə, tam olaraq nədirbirləşdirici agentBirləşdirici maddə, qeyri-üzvi materiallarda (məsələn, metallar, şüşə və ya doldurucular) səth funksional qrupları ilə reaksiyaya girə bilən və eyni zamanda üzvi polimerlərlə (məsələn, qatranlar və ya rezinlər) kimyəvi bağlar və ya molekulyar dolaşıqlıqlar yarada bilən "molekulyar körpüdür". Onun əsas funksiyası "qeyri-üzvi interfeys uyğunsuzluğu"nun fundamental münaqişəsini həll etməkdir.

 

Ətraflı Təhlil: Birləşdirici Agentlərin "İki Funksiyalı" Dizaynı

Bağlantı agentlərini başa düşmək üçün əvvəlcə onların müraciət etdiyi "rəqibləri" - qeyri-üzvi materiallar və üzvi polimerlər arasındakı daxili müxalifəti tanımalıyıq:

Qeyri-üzvi materiallar (metallar, şüşə, talk, şüşə lif və s.): Yüksək polyar, yüksək səth enerjisinə malikdir; səthlərdə tez-tez hidroksil qrupları (-OH) və ya boş orbitallar (məsələn, keçid metallarında d-orbitallar) olur.

Üzvi polimerlər (epoksi qatranlar, PU, ​​akril qatranlar, PP və s.): Zəif polyar, çevik molekulyar zəncirlərə malikdir; əsasən qeyri-polyar və ya zəif polyar strukturlara malik olduğundan, qeyri-üzvi materiallarla sabit əlaqəni çətinləşdirir.

Birləşdirici agentlərin struktur dizaynı, "ikili funksional" terminallara malik olmaqla, "hər iki ucu tutmaq" üçün hazırlanmışdır.

 

Bir Uc Qeyri-üzvi Fazanı "lövbərləyir": Qeyri-üzvi Səthlərlə Kimyəvi Bağlantı

Nümunə olaraq, geniş istifadə olunan silan birləşdirici maddələri götürsək, onların qeyri-üzvi ucu adətən hidrolizə uğrayan alkoksi qruplarından (-Si-OR, burada R metil, etil və s.-dir) ibarətdir:

Hidroliz: Su və ya nəmlik olduqda, -Si-OR silanol qrupları (-Si-OH) əmələ gətirmək üçün hidroliz edir.

Kondensasiya: Silanol qrupları qeyri-üzvi materialın səthində hidroksil qrupları ilə (məsələn, şüşədə -Si-OH, metal oksidlərində -M-OH) dehidratasiya kondensasiyasına məruz qalır və güclü kovalent rabitələr (-Si-O-Si- və ya -Si-OM-) əmələ gətirir. Bu, birləşmə agentini qeyri-üzvi səthə effektiv şəkildə "mıxlayır".

Metal xelatlayıcı silanlar bunu bir addım daha irəli aparır: mis, gümüş və ya nikel kimi səthlərdə aşağı hidroksil qrupunun olması problemini həll etmək üçün onların molekullarındakı heterosiklik strukturlar (azot və ya kükürd kimi atomları ehtiva edir) boş metal orbitalları ilə "koordinasiya əlaqələri" yarada bilər. Hətta sabit beş və ya altı üzvlü "xelatlayıcı strukturlar" da yarada bilərlər - bu əlaqələr tipik kovalent əlaqələrdən daha güclüdür və ənənəvi silanların mis substratlarına zəif yapışması kimi sənaye problemini aradan qaldırır.

 

Digər Uc Üzvi Fazaya "inteqrasiya olunur": Qatranla Sabit Bağlanma

Birləşdirici maddənin üzvi ucu, müəyyən bir qətran növünə uyğunlaşdırılmış qətranla reaksiya vermək üçün hazırlanmış funksional qrupları daşıyır:

Epoksi sistemləri: Epoksi qrupları ilə təchiz olunmuş bu sistemlər epoksi qatranlarının bərkiməsində və çarpaz birləşməsində birbaşa iştirak edə bilərlər.

UB sistemləri: İkiqat rabitəyə malik olduqları üçün, onlar UB işığı altında sərbəst radikal və ya kation sistemləri ilə reaksiyaya girə bilərlər.

PU sistemləri: Amin və ya izosiyanat qrupları ilə onlar izosiyanat (NCO) ilə reaksiyaya girərək karbamid əlaqələri əmələ gətirə bilərlər.

Termoplastik sistemlər (PP/PE): Uzun alkil zəncirlərini və ya malein anhidrid qruplarını özündə birləşdirərək, molekulyar dolaşıqlıq (məsələn, titanat birləşdirici maddələr) vasitəsilə qətranla birləşirlər.

 

Birləşdirici Agent ≠ Səthi Aktiv Maddə ≠ Dispersant

Bu üç növ aşqar tez-tez qarışdırılır, lakin əsas fərq onların kimyəvi bağlar əmələ gətirib-gətirməməsindədir:

Səthi aktiv maddə: Hidrofil-lipofil qruplar vasitəsilə səthlərarası islanmanı artırır; heç bir kimyəvi rabitə əmələ gəlmir, bu da onu miqrasiyaya və parçalanmaya meylli edir.

Dispersant: Doldurucu yığılmasının qarşısını yük itələmə və ya sterik maneə vasitəsilə alır; əsasən fiziki qarşılıqlı təsirlərə əsaslanır.

Birləşdirici maddə: Həm qeyri-üzvi, həm də üzvi fazaları birləşdirən kimyəvi rabitələr əmələ gətirir və "daimi" səthara körpü rolunu oynayır. O, yalnız doldurucuları dağıtmır, həm də səthara bağın möhkəmliyini və davamlılığını artırır.

Yoxlayınveb səhifələrDaha çox məhsul üçün. Daha ətraflı məlumat üçün zəhmət olmasabizimlə əlaqə saxlayın.