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Silane Coupling AgentSILANI promotori di adesioneIntroduzioneLa formula generale di un organosilano mostra due funnzionalità chimiche. RnSiX(4 -n)
Il Silicio (Si) è l’elemento centrale della molecola che contiene un gruppo funzionale organico (R) [es: vinilico, ammino, epossidico, etc.] e un secondo gruppo funzionale (X) [ex: metossi, etossi, etc.]. Il gruppo funzionale (R) si attaccherà alla resina organica, mentre il gruppo (X) creerà un ponte al materiale inorganico o al substrato per avere un effetto di accoppiamento. UtilizzoI Silani sono utilizzati come agenti di adesione e mediano tra la parte organica e quella inorganica. Il risultato è di incrementare le caratteristiche elettriche e meccaniche del materiale sia nella forma liquida che solida. Il Silano trova diverse applicazioni: plastici rinforzati, cavi elettrici, cemento, inchiostri, etc. Il gruppo (X) del silano idrolizzerà producendo del silanolo formando un gruppo metallico idrolizzato o silossano con il materiale inorganico. Il gruppo organico (R) reagirà con il materiale organico ( resina) formando un legame covalente. Come risultato il materiale organico sarà unito con forza al substrato inorganico. I Silani come agenti di accoppiamento sono usati principalmente nella plastica rinforzata e nel settore cavi elettrici come crosslinker del polietilene. Gli altri usi includono le resine, compositi, i sigillanti, le vernici e gli adesivi. Applicazione Il SILANO è molto efficace con una carica che contiene un eccesso di gruppi Idrossilici sulla superficie. Molto Efficace: Silice, Allumina, Vetro, Quarzo o Alluminio Silicato. Efficace: Talco, Carbonato Idratato, Allumina, o Polvere di Ferro. Abbastanza efficace: Titanio Biossido, Ossido di Zinco. 1. Processo a secco – La carica e trattata spruzzando una soluzione acquosa di silano, e poi asciugata con aria compressa o azoto. 2. Processo a umido – Una soluzione acquosa di silano e aggiunta ad una carica dispersa in acqua. Di seguito si precipita e si essicca. 2a. Processo con Soluzioni Acquose di Silani per Fibra di Vetro – Si prepara una soluzione a 0.5% - 0.1% di silano in acqua distillata (o una soluzione di acqua ed alcool). La fibra di vetro è impregnata nella soluzione a temperatura ambiente e poi essiccata scaldando a 110°C - 120 °C per 5 - 10 minuti. 2b. Processo per substrati di Metallo, ceramica 0 Vetro – II substrato è trattato con una soluzione(mix di acqua/alcool o idrocarburo) da 0.2% a 2.0% di silano. La soluzione può essere applicata a spruzzo/pennello o per immersione, con successivo asciugamento a 120°C-180°C per 2 - 5 minuti. 3. Processo a spruzzo – Una soluzione acquosa di silano è spruzzata sulla carica, di seguito si effettua l’asciugatura. 4. Calcolo della quantità di Silano Richiesta – La molecola di silicone e legata preferibilmente alla superficie del materiale inorganico come un innesco a formare un mono-strato. Applicando un silano come un innesco produrrà un accoppiamento ottimale tra il substrato e la resina. Quando usato come un innesco l’ammontare richiesto di silano può essere calcolato come segue: Quantità di carica (g) x area della superficie (m/g) Quantità di SILANO (g) = ____________________________________________ Area minima di coating del SILANO (m/g) · I valori dipendono dalle condizioni di processo del trattamento della superficie della carica.
Una diluizione di 1% di silano può essere considerata come standard. Generalmente da 0.3% a 0.5% sono raccomandati. UTILIZZO CON POLIMERI LEGAME Il legame con i polimeri organici è complesso e dipende dalla reattività del silano stesso. Per esempio, un epossi-silano o un ammino-silano si legheranno ad una resina di tipo epossidica; un aminosilano si legherà meglio ad una resina di tipo fenolica; un metacrilico sarà più affine attraverso una catalisi ad una resina poliestere insatura. MECCANISMO
SELEZIONE Il gruppo organico nel SILANO può essere un gruppo organico e reattivo o un gruppo organico e non-reattivo. I gruppi possono essere idrofobi o idrofili, variando così le caratteristiche di stabilità termiche. La solubilità dei gruppi funzionali dipendono dalla struttura organica del SILANO e questi influenzeranno il trattamento della superficie del polimero. Un metodo per selezionare al meglio il SILANO e il POLIMERO è quello di combinare le caratteristiche chimiche dei due materiali. La scelta dovrebbe tener conto della reattività chimica, solubilità, caratteristiche strutturali e stabilità termica dei due. Questo migliorerà la possibilità di formare un buon composto con proprietà ottimali. Di seguito una tabella indicativa per la scelta del Silano:
ADESIVI E SIGILLANTI Il Silano è utilizzato per migliorare l'adesione di una larga serie di adesivi e sigillanti. I supporti sui quali hanno evidenziato i migliori risultati sono i metalli, vetro, pietra e cemento. Oltre a migliorare le caratteristiche di adesione incrementano le proprietà di resistenza termica, ultravioletta e il potere idrorepellente e isolante.
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biocidi, fungicidi, antivegetative, impregnanti legno, insetticidi, anti tarlo, resine, resine viniliche, resine vinilbutirraliche, omopolimeri vinilacetato, copolimeri vinilacetato, catalizzatori, organostannici, dibutil stagno dilaurato DBTL, TBTO, Tributilstagnossido, sistemi tintometrici, coloranti universali, coloranti solubili, silani, promotori adesione, ossidulo di rame, ossidulo rame trasparente, poliesteri, polveri epossidiche, software ADR, tremcards, documenti trasporto, commercio chimico, prodotti chimici, materie prime industria vernici, inchiostri, adesivi, pitture, materie plastiche, gomma, chimica, biocides, fungicides, antifouling, woods impregnants, insecticide, resins, vinyl resins, polyvinyl butyrals, vinyl acetate homopolymers, vinyl acetate copolymers, catalysts, TributylTinOxide, tin dilaurate, tinting systems, universal colorants, soluble colorants, silanes, adhesion promoters, copper derivatives, copper oxide, cuprous oxyde, trasparent copper oxide, polyesters, powder coating, chemical trade, chemical products, raw materials coating industries, inks, rubber, adhesives, paint, chemical