+86-0571-83175630
[email protected]
A szilánnal módosított poliéter, amelyet általában MS polimer ragasztónak neveznek, egy nedvességre keményedő elasztomer, amely rugalmas poliéter gerincre épül, és reaktív sziláncsoportokkal van lezárva. Könnyedén köti össze az üveget és a fémet, és gyakran eléri a kohéziós meghibásodást alapozó nélkül, ugyanakkor ugyanaz a készítmény gyakran alulteljesít PC-n, ABS-en és PC/ABS-keveréken, annak ellenére, hogy ezek a műanyagok poláris funkciós csoportokat hordoznak.
Két mechanizmus magyarázza a nagy teljesítményt üvegen és fémen, és ezek megértése a kulcsa a PC/ABS hiányosságainak megértéséhez.
Az üveg felületi energiája körülbelül 60-70 mJ/m 2 és 45-60 mJ/m körüli eloxált alumínium 2 , mindkettő jóval meghaladja az MS polimer ragasztó felületi feszültségét. A nedvesítési termodinamika azt diktálja, hogy ha a ragasztó felületi feszültsége kisebb, mint a hordozó kritikus felületi feszültsége, a ragasztó teljesen szétterül, és molekuláris szintű érintkezést ér el, ami a valódi tapadás előfeltétele.
Az üvegfelületek szilanolcsoportokban (Si-OH) gazdagok, a fémfelületeken pedig hidratált oxidréteg található, bőséges hidroxilcsoportokkal. Az MS polimer ragasztó szilán végcsoportjai a kikeményedés során szilanolcsoportokká hidrolizálnak, amelyek erős hidrogénkötéseket hoznak létre ezekkel a felületi hidroxilcsoportokkal, majd tovább kondenzálódnak kovalens Si-O-M kötésekké. A fizikai rögzítés és a kémiai kötés kombinációja biztosítja a tartós tapadást.
A PC és az ABS nem olyan klasszikus, alacsony felületi energiájú műanyagok, mint a polipropilén, de az MS polimer ragasztó még mindig rosszul tapad őket. Négy interfész szintű tényező magyarázza, miért.
A standard biszfenol-A polikarbonát poláris karbonátcsoportokat (-O-CO-O-) tartalmaz, de ezek egy merev aromás gerincbe ágyazva helyezkednek el. Az üvegen szabadon látható szilanolcsoportoktól eltérően a PC karbonátcsoportjait terjedelmes benzolgyűrűk és izopropilidén szerkezetek védik, ami megnehezíti számukra, hogy hatékony hidrogénkötési hálózatot hozzanak létre a szilanolcsoportokkal az MS polimer ragasztóban.
Az ABS akrilnitril, butadién és sztirol három monomerből álló kopolimerje. A butadién fázis adja az ABS ütésállóságát, de maga nem poláris gumi, amely a felület felé vándorol, és csökkenti a teljes felületi energiát, míg a sztirol komponens csak gyengén poláris. Együtt egyenetlen felületi kémiát hoznak létre, így a ragasztó nedvesedési és tapadási viselkedése ugyanazon a részen foltról pontra változik.
Az MS polimer ragasztóhoz való megbízható kötődés a kovalens kötés kialakulásától függ, valamint attól, hogy az üveg és fém hidroxiljei hogyan kondenzálódnak a szilanolcsoportokkal. A PC/ABS felületeken hiányoznak az egyenértékű reaktív helyek; A PC karbonátcsoportja gyengén kölcsönhatásba léphet a szilánnal, de nem eléggé ahhoz, hogy stabil kémiai keresztkötést hozzon létre.
A PC/ABS alkatrészek jellemzően fröccsöntöttek, és a feldolgozás során a formaleválasztó szerek és kenőanyagok az alkatrész felületére vándorolnak, és ultravékony szennyeződési réteget képeznek. Ez a réteg csökkenti a felületi energiát és blokkolja a közvetlen érintkezést a ragasztó és az ömlesztett szubsztrátum között, tovább gyengítve a kötési szilárdságot.
A vezető nemzetközi ragasztógyártók éveket töltöttek a műszaki műanyagokon használt MS polimer ragasztók szabadalmaztatott rögzítéseinek fejlesztésével. Két Sika szabadalom illusztrálja a technika jelenlegi állását.
| szabadalom | Alapvető megközelítés | Kulcs részlet |
| EP 3684872B1 | Kettős aminoszilán plusz polimer lágyító | Monomer/oligomer aminoszilán S1 (4,5-14,5% nitrogén) és oligomer aminoszilán S2 (15-20% nitrogén), mindegyik 0,5-2,5% a készítményben, valamint 15-35% polimer lágyító |
| US 9708517 | Etoxi merkaptosilán alapozó nélküli ragasztáshoz | 3-merkaptopropil-trietoxiszilán titanát-, cirkonát- vagy aluminát-katalizátorokkal, például tetrabutil-titanáttal, plusz egy guanidin- vagy imidazolbázis-promotorral párosítva |
Mindössze 1 százalék 3-merkaptopropil-trietoxi-szilán hozzáadása Tyzor IBAY titanát katalizátorral mérhetően megnövelte a műanyagok, például a PVC kötési szilárdságát, és a javulás megmaradt a nedves hőmérsékleten való öregedés és a forrásban lévő víz hatására.
Az EP 3684872B1 számú készítményben az S1 és S2 aminoszilánok aminofunkciós csoportjai kémiailag kötődnek a szubsztrát felületéhez külön reakciópályákon keresztül, míg alkoxicsoportjaik a térhálósodás során együtt reagálnak az MS polimer gerincének végsziláncsoportjaival, kémiailag rögzítve a ragasztót a szubsztrátumhoz. A polimer lágyító, amely egy nagy molekulatömegű folyékony polimer, nem pedig kis molekulájú adalékanyag, javítja a rugalmasságot és a kohéziót, miközben szabályozza a nedvesedési viselkedést a nehezen köthető szubsztrátumokon, és elősegíti a határfelületi diffúziót a ragasztóláncok és a műanyag között. Ugyanez a készítmény jóval teljesít az ABS-n túl is, kiterjesztve az olyan poliolefinekre, mint a PP és PE, az EPDM gumi, a PMMA és a PVDF bevonatok.
Az US 9708517 számú megközelítésben az etoxi-merkapszilánban lévő tiolcsoport (-SH) erősen reakcióképes, és erős affinitással rendelkezik mind a fém, mind a műanyag felületekhez, így kemény kémiai hidat képez a ragasztó és a szubsztrátum között. A katalizátor felgyorsítja a szilán hidrolízisét és kondenzációját, míg a bázikus promoter tovább hajtja a határfelületi reakciót.
Mindkét szilán alapú szabadalmi eljárás költséges szilán kapcsolószerekre támaszkodik, amelyek növelik az MS polimer ragasztó költségeit, és továbbra is csökkentik a teljesítményt. Az alapvetőbb megoldás magának az MS gyantának a módosítása. A japán Kaneka, egy jelentős MS gyantagyártó, keveri az alap MS gyantát akrillal módosított MS gyantával az MA sorozatú hibrid szilán gyantáiból; Az akril szegmensek karbonil és észter poláris egységeket vezetnek be, amelyek növelik az intermolekuláris vonzást a PC/ABS saját poláris csoportjaival, javítva a határfelületi affinitást a gyantaforrásnál.
A csúcskategóriás MS gyantát régóta olyan nemzetközi szereplők uralják, mint a Kaneka és a német Wacker Chemie, magasan tartva az árakat, és a kínai ragasztógyártókat kitéve az ellátási lánc kockázatának a globális instabilitás időszakaiban.
A Nanjing Tsingqi New Materials Technology Co., Ltd. felépítette saját MS gyantaplatformját, a TSINGO sorozatot, és a közelmúltban piacra dobott egy új HP sorozatú gyantát, amelyet kifejezetten a PC-hez, ABS-hez és PC/ABS hordozókhoz való erős tapadásra terveztek Kína gyorsan növekvő autóipari piacára. Az ezt a gyantát használó tesztpanelek kohéziós tönkremenetelét (CF) mutatták, ugyanazt a tönkremeneteli módot, amely az MS polimer ragasztó erős kötéseihez kapcsolódik üvegen és fémen.
A Nanjing Tsingqi New Materials bemutatja TSINGO SMP szilánnal módosított poliétergyanta sorozatát a sanghaji nemzetközi ragasztó- és tömítőanyag-kiállításon 2026. szeptember 15. és 17. között, ahol a látogatók többet megtudhatnak a gyantasorról és ingyenes mintákat kérhetnek.
Az MS polimer ragasztó PC/ABS-hez való kötésének nehézsége a határfelület-tudományban három kölcsönhatásban lévő tényezőtől függ: nedvesíthetőség, kémiai kompatibilitás és határfelületi reaktivitás. Az aminoszilánokat vagy merkaptoszilánokat használó adalék alapú szabadalmi útvonalak bezárhatják a rés egy részét, de a gyantaszintű módosítás a kompatibilitási problémát a forrásnál kezeli. A megfelelő hazai MS-gyanta kiválasztása egyszerre jelenti a teljesítményplafont túllépést, és egy lépést jelent a biztonságosabb, önálló ellátási láncok felé.
A szabványos MS polimer ragasztók általában nem képesek megbízható, hosszú távú tapadást elérni a PC/ABS-hez segítség nélkül. Az alapozó nélküli teljesítmény összetétel változtatásokat igényel, például a 9708517 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban szereplő merkaptosilán és katalizátor rendszert, vagy ezekhez a szubsztrátumokhoz tervezett gyantát.
Mindkettő nehéz, de más okokból. A PC poláris karbonátcsoportjai sztérikusan árnyékoltak egy merev aromás gerincen belül, míg az ABS felületi kémiája egyenetlen, mivel a nem poláris butadién fázis a felület felé vándorol.
A kis molekulájú lágyítókkal ellentétben a nagy molekulatömegű polimer lágyítók szabályozzák a ragasztó nedvesedési viselkedését alacsony affinitású felületeken, és elősegítik a ragasztóláncok és a műanyag hordozó közötti diffúziót, erősítve a felületi kötést, nem pedig pusztán a kikeményedett ragasztót.
A fröccsöntéshez használt formaleválasztó szerek és kenőanyagok az alkatrész felületére vándorolnak, vékony szennyeződési réteget képezve, amely csökkenti a felületi energiát, és blokkolja a közvetlen érintkezést a ragasztó és az aljzat között.