Байланыштыруучу агенттер деген эмне жана алардын негизги функциялары

 

 

Байланыштыруучу агенттер деген эмне жана алардын негизги функциялары

 

Каптамалар, сыялар жана желимдер өнөр жайында сиз көп учурда төмөнкү кыйынчылыктарга туш болосузбу: кайнагандан кийин сыйрылып түшкөн айнек субстраттарынын каптамалары, термикалык картаюудан кийин жез же күмүш буюмдарынын жабышчаактык бекемдигинин кескин төмөндөшү же порошок каптамаларына суюк силандар кошулганда бирдей эмес дисперсия?
"Материалдык шайкеш келбестик" сыяктуу көрүнгөн бул көйгөйлөр көбүнчө негизги кошумчага - бириктирүүчү агентке барып такалат. Көптөр аны жөн гана "нерселердин жакшыраак жабышып калышына" шарт түзгөн нерсе катары кабыл алышат, бирок ал чындыгында молекулярдык деңгээлде кантип "көпүрө" түзөт? Аны ар кандай системалар үчүн кантип тандоо керек жана аны колдонууда кандай жашыруун тузактар ​​бар?

 

Ошентип, так эмнебириктиргич агентБайланыштыруучу агент – бул органикалык эмес материалдардагы (мисалы, металлдар, айнек же толтургучтар) беттик функционалдык топтор менен реакцияга кирүүгө жөндөмдүү "молекулярдык көпүрө", ошол эле учурда органикалык полимерлер (мисалы, чайырлар же каучуктар) менен химиялык байланыштарды же молекулярдык чырмалыштарды пайда кылат. Анын негизги функциясы - "органикалык эмес-органикалык интерфейстин дал келбестиги" деген негизги карама-каршылыкты чечүү.

 

Толук маалымат: Муфталоочу агенттердин "кош функциялуу" дизайны

Байланыш агенттерин түшүнүү үчүн, биз алгач алар кайрылган "каршылаштарды" - органикалык эмес материалдар менен органикалык полимерлердин ортосундагы карама-каршылыкты таанып билишибиз керек:

Органикалык эмес материалдар (металдар, айнек, тальк, айнек буласы ж.б.): жогорку полярдуу, жогорку беттик энергияга ээ; беттерде көбүнчө гидроксил топтору (-OH) же бош орбиталдар (мисалы, өткөөл металлдардагы d-орбиталдары) болот.

Органикалык полимерлер (эпоксиддик чайырлар, ПУ, акрил чайырлар, ПП ж.б.): алсыз полярдуу, ийкемдүү молекулярдык чынжырлар менен; көбүнчө полярдуу эмес же алсыз полярдуу түзүлүштөр, бул органикалык эмес материалдар менен туруктуу байланышты кыйындатат.

Муфталоочу агенттердин структуралык дизайны "эки учун тең кармоо" үчүн ылайыкташтырылган, ал эми "кош функциялуу" терминалдар бар.

 

Бир учу органикалык эмес фазаны "бекитет": органикалык эмес беттер менен химиялык байланыш

Мисал катары кеңири колдонулган силан байланыш агенттерин алсак, алардын органикалык эмес учу, адатта, гидролизденүүчү алкокси топторунан турат (-Si-OR, мында R метил, этил ж.б.):

Гидролиз: Суу же нымдуулуктун катышуусунда, -Si-OR силанол топторун (-Si-OH) пайда кылуу үчүн гидролизге учурайт.

Конденсация: Силанол топтору органикалык эмес материалдын бетинде гидроксил топтору менен дегидратациялык конденсацияга дуушар болот (мисалы, айнектеги -Si-OH, металл оксиддериндеги -M-OH), күчтүү коваленттик байланыштарды (-Si-O-Si- же -Si-OM-) пайда кылат. Бул байланыштыруучу агентти органикалык эмес бетке натыйжалуу "кадап" коёт.

Металл-хелаттоочу силандар муну бир кадам алдыга жылдырышат: жез, күмүш же никель сыяктуу беттерде гидроксил топторунун аз болушу көйгөйүн чечүү үчүн, алардын молекулаларындагы гетероциклдик түзүлүштөр (азот же күкүрт сыяктуу атомдорду камтыйт) бош металл орбиталдары менен "координациялык байланыштарды" түзө алат. Алар ал тургай туруктуу беш же алты мүчөлүү "хелаттоочу түзүлүштөрдү" түзө алышат — бул байланыштар типтүү коваленттик байланыштарга караганда күчтүүрөөк, салттуу силандардын жез субстраттарына начар адгезиясынын тармактык көйгөйүн жеңет.

 

Экинчи учу органикалык фазага "интеграцияланат": чайыр менен туруктуу байланыш

Байланыштыруучу агенттин органикалык учу чайыр менен реакцияга кирүү үчүн иштелип чыккан, чайырдын белгилүү бир түрүнө ылайыкташтырылган функционалдык топторду камтыйт:

Эпоксиддик системалар: Эпоксиддик топтор менен жабдылгандыктан, алар эпоксиддик чайырларды айыктырууга жана кайчылаш байланыштырууга түздөн-түз катыша алышат.

Ультрафиолет системалары: Кош байланыштарга ээ болгондуктан, алар ультрафиолет нурунун астында эркин радикал же катиондук системалар менен реакцияга кире алышат.

PU системалары: амин же изоцианат топтору менен алар изоцианат (NCO) менен реакцияга кирип, мочевина байланыштарын түзө алышат.

Термопластикалык системалар (PP/PE): Узун алкил чынжырларын же малеин ангидрид топторун камтыгандыктан, алар чайыр менен молекулярдык чырмалышуу аркылуу байланышат (мисалы, титанат бириктирүүчү агенттер).

 

Муфталоочу агент ≠ Беттик активдүү зат ≠ Диспергант

Бул үч түрдүү кошулмалар көп учурда чаташтырылат, бирок негизги айырмачылык алардын химиялык байланыштарды түзөөрүндө жатат:

Беттик активдүү зат: гидрофилдик-липофилдик топтор аркылуу беттик нымдуулукту жакшыртат; эч кандай химиялык байланыштар пайда болбойт, бул аны миграцияга жана бузулууга жакын кылат.

Диспергант: заряддын түртүлүшү же стерикалык тоскоолдук аркылуу толтургучтун агломерациясынын алдын алат; негизинен физикалык өз ара аракеттенүүлөргө таянат.

Байланыштыруучу агент: Органикалык эмес жана органикалык фазаларды бириктирип, "туруктуу" аралык көпүрө катары кызмат кылган химиялык байланыштарды түзөт. Ал толтургучтарды гана чачыратпастан, аралык байланыштын күчүн жана бышыктыгын да жогорулатат.

Текшерүүвеб-баракчаларКөбүрөөк өнүмдөр үчүн. Көбүрөөк маалымат алуу үчүн, суранычбиз менен байланышыңыз.