Breyting á yfirborðsorku með því að nota lífræn sílan
Inngangur
Yfirborðseiginleikar gegna mikilvægu hlutverki við að ákvarða frammistöðu margra iðnaðarefna. Eiginleikar eins og bleyta, viðloðun, tæringarþol og mengunarhegðun eru undir sterkum áhrifum af yfirborðsorku efnisins.
Í mörgum forritum er stjórn á yfirborðsorku undirlags nauðsynleg til að ná tilætluðum árangri. Til dæmis, yfirborðsorka með mikla yfirborðsorku stuðlar að viðloðun og húðunarafköstum, en yfirborðsorka með litlum yfirborði veita vatnsfráhrindingu, -fótvörn og mengunarþol.
Lífræn sílan eru orðin eitt áhrifaríkasta tækið til að breyta yfirborðsorku. Þessi fjölhæfu efnasambönd geta efnafræðilega tengst margs konar ólífrænum efnum á sama tíma og þeir kynna virka lífræna hópa sem breyta yfirborðseiginleikum.
Vegna virkni þeirra og endingar, eru lífræn sílan yfirborðsmeðferðir mikið notaðar í húðun, lím, rafeindatækni, byggingarefni og háþróaða virka yfirborð.
Undirstöðuatriði yfirborðsorku
◎ Yfirborðsorka er eðliseiginleiki sem lýsir því hversu sterkt fast yfirborð hefur samskipti við nærliggjandi vökva.
◎ Þegar vökvadropi er settur á yfirborð ræður jafnvægið milli yfirborðsorku og yfirborðsspennu vökva hvort vökvinn dreifist eða myndar dropa.
◎ Yfirborð með mikla yfirborðsorku hefur tilhneigingu til að leyfa vökva að dreifa sér auðveldlega, sem leiðir til lítilla snertihorna. Efni eins og gler, málmar og keramik hafa venjulega mikla yfirborðsorku.
◎ Yfirborð með lágt yfirborðsorka standast bleyta og valda því að vökvar mynda dropa með háum snertihornum. Flúoruð efni og ákveðnar kísill-yfirborð sýna mjög litla yfirborðsorku.
◎ Getan til að breyta yfirborðsorku gerir verkfræðingum kleift að sérsníða efni fyrir sérstakar iðnaðarnotkun.
Organosilane yfirborðsbreyting
◎ Lífræn sílan eru almennt notuð til að breyta yfirborðsorku ólífrænna hvarfefna.
◎ Þessi efnasambönd innihalda venjulega vatnsrofanlega hópa eins og metoxý eða etoxýhópa sem eru tengdir við kísilatóm. Þegar þeir verða fyrir raka vatnsrofna þessir hópar og mynda síanólhópa.
◎ Sílanólhóparnir geta síðan hvarfast við hýdroxýlhópa á yfirborði undirlagsins og myndað sterk síoxantengi.
◎ Þegar það hefur verið fest við yfirborðið, ákvarðar lífræni virknihópurinn í sílan sameindinni endanlega yfirborðseiginleika.
◎ Með því að velja mismunandi virka hópa er hægt að stjórna bleytingarhegðun og efnahvarfsemi meðhöndlaðs yfirborðs.
Tegundir hagnýtra sílana
Mismunandi lífræn sílan eru notuð eftir því hvaða yfirborðseiginleikar óskað er eftir.
Alkýl sílanes
Alkýlsílan innihalda kolvetniskeðjur sem draga úr yfirborðsorku og veita vatnsfælna eiginleika.
Þau eru almennt notuð til vatnsfráhrindandi-meðhöndlunar á steypu-, stein- og steinefnaflötum.
Flúorsilana
Flúorsilön innihalda flúorhópa sem framleiða yfirborðsorku með afar litla yfirborðsorku.
Þessi efni veita bæði vatnsfælin og oleophobic frammistöðu og eru mikið notuð í háþróaðri húðunartækni.
Amínó Silanes
Amínó-virk sílan auka pólun yfirborðs og bæta viðloðun milli undirlags og fjölliða húðunar.
Þau eru almennt notuð í lím og samsett forrit.
Epoxý sílanes
Epoxý-virk silan bæta tengingu milli ólífrænna yfirborða og epoxý plastefniskerfa.
Þau eru mikið notuð í húðun, lím og trefjagler samsett efni.
Umsóknir um breytingar á yfirborðsorku
Yfirborðsbreyting með lífrænum sílönum er víða beitt í mörgum atvinnugreinum.
Sílan yfirborðsmeðferðir geta verulega bætt viðloðun lagsins og tæringarþol.
Alkýlsílan eru almennt notuð til að búa til vatnsfælin yfirborð á steypu-, múr- og steinvirkjum.
Yfirborðsbreyting bætir rakaþol og viðloðun í rafrænum hjúpunarefnum.
Anti-fletir
Lág yfirborðsorkuhúðun byggð á flúorsílönum er notuð til að búa til auðvelt -hreint og gegn-mengun yfirborði.
Kostir Organosilane meðferða
Breyting á yfirborði lífrænna sílans veitir nokkra kosti samanborið við hefðbundna húðunartækni.
Sterk efnatengi
Sílan sameindir mynda stöðug síoxantengi við ólífræn yfirborð.
Þunn sameindalög
Meðferðin myndar einstaklega þunnt lag sem breytir ekki verulega útliti eða stærð efnisins.
Ending
Sílanmeðferðir veita langvarandi-afköst vegna sterkrar efnabindingar.
Fjölhæfni
Fjölbreytt úrval af lífrænum burðarvirkjum gerir nákvæma stjórn á yfirborðseiginleikum.
Vörur sem mælt er með
Fyrir notkun á yfirborðsorkubreytingum eru eftirfarandi sílansambönd mikið notuð.
Þetta alkýlsílan veitir sterka vatnsfælna eiginleika og er almennt notað í vatns-fráhrindandi meðferðum.
Þetta amínósílan bætir viðloðun milli ólífrænna yfirborða og fjölliða húðunar.
Þessi efni veita afar lága yfirborðsorku og framúrskarandi vatnsfælin og olíufælinn frammistöðu.
Niðurstaða
Breyting á yfirborðsorku er mikilvæg tækni í nútíma efnisverkfræði. Með því að stjórna yfirborðseiginleikum er hægt að bæta viðloðun, endingu og mengunarþol í mörgum iðnaðarkerfum.
Organosilanes veita fjölhæfa og áhrifaríka lausn til að breyta yfirborðsorku. Með efnatengingu og sérsniðnum hagnýtum hópum gera þessi efni verkfræðingum kleift að hanna yfirborð með sérstökum frammistöðueiginleikum.
Þar sem atvinnugreinar halda áfram að þróa háþróuð efni og húðun, verða yfirborðsbreytingar á lífrænum silani áfram lykiltækni í yfirborðsverkfræði.
