چگونه افزودنی های ارگانوسیلیک عیوب پوشش را از بین می برند و لغزش سطح را بهبود می بخشند

در زمینه های مهندسی شیمی و مواد مدرن، متعادل کردن عملکرد سطح با راندمان پردازش یک چالش اصلی برای مهندسان است. به عنوان اصلاح‌کننده‌های رابط بسیار کارآمد، افزودنی‌های سیلیکون ارگانوسیلیکن به دلیل ساختار مولکولی منحصربه‌فرد، نقشی بی‌بدیل در پوشش‌ها، جوهرها، پلاستیک‌ها و مواد کامپوزیت ایفا می‌کنند. با کاهش قابل توجه کشش سطحی در سطوح دوز بسیار کم، این افزودنی ها به طور موثری عیوب متعددی را که در طول پردازش و کاربرد مواد با آن مواجه می شوند، از بین می برند.

مکانیسم شیمیایی هسته افزودنی های آلی سیلیسیم

عملکرد عالی از افزودنی های ارگانوسیلیکن از معماری شیمیایی تخصصی آنها نشات می گیرد. ستون فقرات مولکولی آنها معمولاً از پیوندهای متناوب سیلیکون-اکسیژن (Si-O-Si) تشکیل شده است که زنجیره های جانبی آن به گروه های عاملی آلی مختلف مانند متیل، پلی اتر، آریل یا گروه های عاملی واکنشی متصل است.

نیروی محرکه کشش سطحی کم: ستون فقرات سیلوکسان دارای انعطاف پذیری بالا و نیروهای بین مولکولی بسیار کم است که به این مولکول ها اجازه می دهد تا به سرعت به سطح یا سطح مشترک مواد مهاجرت کنند.

ویژگی‌های جهت‌گیری: در طول فرآیند پخت پوشش یا ماتریس رزین، بخش‌های سیلوکسان غیرقطبی با سطح مشترک هوا هماهنگ می‌شوند و مقاومت عالی در برابر لغزش، ضد انسداد و خراش ایجاد می‌کنند. به طور همزمان، زنجیره های جانبی قطبی یا واکنشی به ماتریس رزین لنگر می زنند و از پایداری طولانی مدت و مقاومت در برابر مهاجرت در داخل سیستم اطمینان می دهند.

سناریوهای کاربردی اصلی و راه حل ها برای مسائل فرآیند مشترک

در تولیدات صنعتی، انتخاب و پیکربندی مواد افزودنی ارگانوسیلیسیون مناسب به طور مستقیم عیوب کیفی ناشی از کشش سطحی ناهموار یا خیس شدن ضعیف را برطرف می کند.

از بین بردن عیوب خیس شدن بستر مانند دهانه ها و سوراخ ها

هنگامی که پوشش‌ها یا رزین‌ها بر روی بسترهای کم انرژی مانند فلزات آلوده به مواد آزادکننده، پلاستیک یا سطوح روغنی اعمال می‌شوند، دهانه‌ها به شدت مستعد تشکیل می‌شوند. ترکیب مواد افزودنی سیلیکون ارگانوسیلیکون به سرعت کشش سطحی فاز مایع را به سطح بسیار پایینی کاهش می دهد. این جریان را افزایش می دهد و به پخش کامل روی سطوح معیوب می رسد، در نتیجه یکپارچگی پوشش کامل را فراهم می کند.

بهبود مقاومت در برابر خراش و سایش سطح

بر روی سطح پوشش پخته شده، افزودنی‌های ارگانوسیلیکن با وزن‌های مولکولی خاص می‌توانند یک لایه محافظ لغزنده در مقیاس نانو تشکیل دهند. این لایه روانکاری به طور قابل توجهی ضریب اصطکاک را کاهش می دهد و اجازه می دهد تا استرس مکانیکی خارجی از طریق لغزش آزاد شود، که به طور موثر از خراش سطح و لکه گیری جلوگیری می کند.

بهینه سازی قابلیت پوشش مجدد جوهرها و پوشش ها

اگر پلی سیلوکسان های معمولی بیش از حد مهاجرت کنند، لایه بعدی پوشش خیس نمی شود و در نتیجه باعث ایجاد مشکلات شدید چسبندگی پوشش داخلی می شود. با معرفی افزودنی‌های سیلیکون ارگانوسیلیکی حاوی گروه عاملی اصلاح‌شده با پلی‌اتر یا واکنش‌پذیر، توسعه‌دهندگان می‌توانند صافی سطح را حفظ کنند و در عین حال از چسبندگی پوشش داخلی اطمینان حاصل کنند و الزامات سخت فرآیندهای پوشش چند لایه را برآورده کنند.

پارامترهای فیزیکی و مقایسه عملکرد مواد افزودنی مختلف سیلیکون آلی اصلاح شده

برای کمک به پرسنل مهندسی و فنی در انتخاب دقیق، محدوده پارامترهای فیزیکوشیمیایی اصلی و عملکرد فنی اولیه سه ماده افزودنی سیلیکون آلی اصلاح شده اصلی در زیر مشخص شده است:

مشخصات دوز و راهنمای عملیاتی کاربرد صنعتی

در طراحی فرمولاسیون واقعی، استفاده از افزودنی های ارگانوسیلیک باید به شدت از استانداردهای دوز و روش های پردازش پیروی کند تا از اثرات نامطلوب ناشی از مصرف بیش از حد یا پراکندگی ضعیف جلوگیری شود:

دوز استاندارد: برای کاربردهای مرطوب کردن و تراز کردن، دوز معمولی از 0.1٪ تا 0.5٪ از کل جرم فرمولاسیون متغیر است. هنگامی که برای بهبود مقاومت در برابر لغزش و سایش سطح استفاده می شود، دوز معمولاً بین 0.2٪ و 1.0٪ است.

الزامات فرآیند پراکندگی: با توجه به فعالیت سطحی بالای این افزودنی ها، توصیه می شود در مرحله پس از افزودن یا اختلاط نهایی تولید، آنها را به آرامی تحت هم زدن با سرعت کم معرفی کنید. برای سیستم‌های با ویسکوزیته بالا، رقیق‌کردن مواد افزودنی با هیدروکربن‌های معطر یا حلال‌های گلیکول اتر، پراکندگی میکروسکوپی یکنواخت را در سرتاسر مواد حجیم تضمین می‌کند و از ریز دهانه‌ها یا از دست دادن براقیت ناشی از غلظت‌های بالای موضعی جلوگیری می‌کند.

تست سازگاری: از آنجایی که قطبیت هر سیستم رزین پایه (مانند پلی اورتان، اپوکسی، اکریلیک) متفاوت است، قبل از تولید در مقیاس کامل باید یک تست سازگاری و پایداری 24 ساعته انجام شود تا مشاهده شود که آیا فیلم پوشش دارای مه، جدا شدن یا شناور شدن عامل تراز کننده است..