+86-0571-83175630
[email protected]
Yaygın olarak MS polimer yapıştırıcısı olarak adlandırılan silanla modifiye edilmiş polieter, reaktif silan grupları ile kaplanmış esnek bir polieter omurgası üzerine inşa edilmiş, nemle sertleşen bir elastomerdir. Camı ve metali kolaylıkla yapıştırır, genellikle astar olmadan yapışma başarısızlığı elde eder, ancak aynı formülasyon, bu plastiklerin polar fonksiyonel gruplar taşımasına rağmen PC, ABS ve PC/ABS karışımlarında sıklıkla düşük performans gösterir.
Cam ve metal üzerindeki güçlü performansı iki mekanizma açıklamaktadır ve bunları anlamak, PC/ABS eksikliğini anlamanın anahtarıdır.
Cam 60 ila 70 mJ/m civarında bir yüzey enerjisi taşır 2 ve anodize alüminyum yaklaşık 45 ila 60 mJ/m 2 her ikisi de MS polimer yapıştırıcının yüzey geriliminin oldukça üzerindedir. Islatma termodinamiği, yapışkan yüzey gerilimi alt tabakanın kritik yüzey geriliminden düşük olduğunda, yapışkanın tamamen yayıldığını ve gerçek yapışmanın ön koşulu olan moleküler düzeyde temas sağladığını belirtir.
Cam yüzeyler silanol grupları (Si-OH) açısından zengindir ve metal yüzeyler bol miktarda hidroksil içeren hidratlı bir oksit tabakası taşır. MS polimer yapıştırıcının silan uç grupları, kürleme sırasında bu yüzey hidroksilleriyle güçlü hidrojen bağları oluşturan silanol gruplarına hidrolize olur, ardından kovalent Si-O-M bağları halinde yoğunlaşır. Bu fiziksel sabitleme ve kimyasal bağlanma kombinasyonu, dayanıklı yapışma sağlayan şeydir.
PC ve ABS, polipropilen gibi klasik düşük yüzey enerjili plastikler değildir, ancak MS polimer yapıştırıcı onları hala zayıf bir şekilde yapıştırır. Arayüz seviyesindeki dört faktör bunun nedenini açıklıyor.
Standart bisfenol-A polikarbonat, polar karbonat grupları (-O-CO-O-) içerir, ancak bunlar sert bir aromatik omurganın içine gömülü halde bulunur. Cam üzerinde serbestçe açıkta kalan silanol gruplarının aksine, PC'nin karbonat grupları hacimli benzen halkaları ve izopropiliden yapılarıyla korunur, bu da MS polimer yapıştırıcısındaki silanol gruplarıyla etkili bir hidrojen bağı ağı oluşturmalarını zorlaştırır.
ABS, akrilonitril, bütadien ve stirenden oluşan üç monomerli bir kopolimerdir. Bütadien fazı ABS'ye darbe dayanıklılığını verir ancak kendisi de yüzeye doğru hareket eden ve genel yüzey enerjisini düşüren polar olmayan bir kauçuktur; stiren bileşeni ise yalnızca zayıf bir polariteye sahiptir. Birlikte düzgün olmayan bir yüzey kimyası oluştururlar, bu nedenle yapışkanın ıslanma ve bağlanma davranışı aynı parça üzerinde noktadan noktaya farklılık gösterir.
MS polimer yapıştırıcıya güvenilir bağlanma, kovalent bağ oluşumuna, yani cam ve metal hidroksillerin silanol gruplarıyla yoğunlaşmasına bağlıdır. PC/ABS yüzeyleri eşdeğer reaktif bölgelere sahip değildir; PC'nin karbonat grubu silanla zayıf bir şekilde etkileşime girebilir, ancak kararlı bir kimyasal çapraz bağ oluşturmak için yeterli değildir.
PC/ABS parçaları tipik olarak enjeksiyonla kalıplanır ve kalıp ayırıcı maddeler ve yağlayıcılar işleme sırasında parça yüzeyine geçerek ultra ince bir kirlenme tabakası oluşturur. Bu katman yüzey enerjisini azaltır ve yapıştırıcı ile büyük alt tabaka arasındaki doğrudan teması bloke ederek bağ mukavemetini daha da zayıflatır.
Önde gelen uluslararası yapıştırıcı üreticileri, mühendislik plastikleri üzerindeki MS polimer yapıştırıcılar için patentli düzeltmeler geliştirmek için yıllarını harcadılar. İki Sika patenti, teknolojinin mevcut durumunu göstermektedir.
| Patent | Temel Yaklaşım | Önemli Detay |
| EP 3684872B1 | Çift aminosilan artı polimerik plastikleştirici | Monomerik/oligomerik aminosilan S1 (yüzde 4,5 ila 14,5 nitrojen) ve oligomerik aminosilan S2 (yüzde 15 ila 20 nitrojen), her biri formülasyonun yüzde 0,5 ila 2,5'i ve ayrıca yüzde 15 ila 35 polimerik plastikleştirici |
| ABD 9708517 | Astarsız yapıştırma için etoksi merkaptosilan | 3-merkaptopropiltrietoksisilan, tetrabütil titanat gibi titanat, zirkonat veya alüminat katalizörleri ve ayrıca bir guanidin veya imidazol baz destekleyici ile eşleştirilmiş |
Tyzor IBAY titanat katalizörüne yalnızca yüzde 1 oranında 3-merkaptopropiltrietoksisilan eklenmesi, PVC gibi plastikler üzerindeki bağ mukavemetini ölçülebilir şekilde artırdı ve bu iyileşme, nemli ısıyla eskitme ve kaynar suya maruz kalma yoluyla devam etti.
EP 3684872B1 formülasyonunda, aminosilanlar S1 ve S2'nin amino fonksiyonel grupları ayrı reaksiyon yolları yoluyla substrat yüzeyine kimyasal olarak bağlanırken alkoksi grupları kürleme sırasında MS polimer omurgasının uç silan gruplarıyla birlikte reaksiyona girerek yapıştırıcıyı substrata kimyasal olarak sabitler. Küçük moleküllü bir katkı maddesi yerine yüksek molekül ağırlıklı bir sıvı polimer olan polimerik plastikleştirici, esnekliği ve yapışmayı geliştirirken aynı zamanda bağlanması zor alt tabakalar üzerindeki ıslanma davranışını ayarlar ve yapışkan zincirler ile plastik arasındaki arayüzey difüzyonunu destekler. Aynı formülasyon, PP ve PE gibi poliolefinler, EPDM kauçuk, PMMA ve PVDF kaplamalara kadar uzanan ABS'nin çok ötesinde performans gösterir.
US 9708517 yaklaşımında, etoksi merkaptosilandaki tiyol grubu (-SH) oldukça reaktiftir ve hem metal hem de plastik yüzeyler için güçlü bir afiniteye sahiptir ve yapıştırıcı ile substrat arasında sağlam bir kimyasal köprü oluşturur. Katalizör silan hidrolizini ve yoğunlaşmasını hızlandırırken, temel destekleyici ise arayüzey reaksiyonunu daha da ileriye doğru yönlendirir.
Her iki silan bazlı patent yolu da, MS polimer yapıştırıcı maliyetini artıran ve yine de bir performans tavanı bırakan pahalı silan birleştirme maddelerine dayanır. Daha temel düzeltme, MS reçinesinin kendisini değiştirmektir. Önemli bir MS reçine üreticisi olan Japonya'nın Kaneka'sı, baz MS reçinesini, MA serisi hibrit silan reçinelerinden akrilikle modifiye edilmiş MS reçinesi ile harmanlıyor; akrilik bölümler, PC/ABS'nin kendi polar gruplarıyla moleküller arası çekimi artıran karbonil ve ester polar birimlerini dahil ederek reçine kaynağındaki arayüzey afinitesini artırır.
Yüksek kaliteli MS reçinesi, uzun süredir Kaneka ve Alman Wacker Chemie gibi uluslararası oyuncuların hakimiyetinde, fiyatları yüksek tutuyor ve Çinli yapıştırıcı üreticilerini küresel istikrarsızlık dönemlerinde tedarik zinciri riskine maruz bırakıyor.
Nanjing Tsingqi New Materials Technology Co., Ltd, kendi MS reçine platformu TSINGO serisini kurdu ve yakın zamanda Çin'in hızla büyüyen otomotiv pazarı için PC, ABS ve PC/ABS yüzeylerine güçlü yapışma için özel olarak tasarlanmış yeni bir HP serisi reçineyi piyasaya sürdü. Bu reçineyi kullanan test panelleri, MS polimer yapıştırıcının cam ve metal üzerinde sağladığı güçlü bağlarla ilişkili aynı başarısızlık modu olan yapışma başarısızlığını (CF) gösterdi.
Nanjing Tsingqi New Materials, TSINGO SMP silanla modifiye edilmiş polieter reçine serisini 15 - 17 Eylül 2026 tarihleri arasında Şanghay Uluslararası Yapıştırıcı ve Sızdırmazlık Fuarı'nda sunacak; burada ziyaretçiler reçine hattı hakkında daha fazla bilgi edinebilir ve ücretsiz numune talep edebilir.
MS polimer yapıştırıcıyı PC/ABS'ye bağlamanın zorluğu arayüz biliminde birbirini etkileyen üç faktöre bağlıdır: ıslanabilirlik, kimyasal uyumluluk ve arayüzey reaktivite. Aminosilanlar veya merkaptosilanlar kullanan katkı maddesi bazlı patent yolları, boşluğun bir kısmını kapatabilir, ancak reçine düzeyindeki modifikasyon, uyumluluk sorununu kaynağında giderir. Yetenekli bir yerli MS reçinesinin seçilmesi, hem performans tavanını aşan bir yol hem de daha güvenli, kendine yeten tedarik zincirlerine doğru bir adımdır.
Standart MS polimer yapıştırıcı genellikle PC/ABS'ye yardım almadan güvenilir, uzun süreli yapışma sağlayamaz. Astarsız performans, ABD Patenti 9708517'deki merkaptosilan ve katalizör sistemi gibi formülasyon değişikliklerini veya bu substratlar için tasarlanmış bir reçineyi gerektirir.
Her ikisi de zordur ancak farklı nedenlerden dolayı. PC'nin polar karbonat grupları, sert bir aromatik omurga içinde sterik olarak korunurken, ABS'nin yüzey kimyası, polar olmayan bütadien fazının yüzeye doğru hareket etmesi nedeniyle dengesizdir.
Küçük moleküllü plastikleştiricilerin aksine, yüksek molekül ağırlıklı polimerik plastikleştiriciler, yapıştırıcının düşük afiniteli yüzeylerdeki ıslatma davranışını ayarlar ve kürlenmiş yapıştırıcıyı yumuşatmak yerine arayüzey bağlanmasını güçlendirerek yapıştırıcı zincirleri ile plastik alt tabaka arasındaki difüzyonu teşvik eder.
Enjeksiyon kalıplamada kullanılan kalıp ayırıcı maddeler ve yağlayıcılar parça yüzeyine geçerek yüzey enerjisini azaltan ve yapıştırıcı ile alt tabaka arasındaki doğrudan teması engelleyen ince bir kirlenme tabakası oluşturur.