Slide Thuyết Trình Chất Liên Kết Silicone ĐHBKHN

1 CHẤT LIÊN KẾT SILICONE NHÓM 4: Vũ Thị Thu Trang Đào Duy Thành Đào Thu Trang Đồồng Sỹ Nguyên Hoàng Hà Trang Trầồ n Tuầấ n Việt Nguyễn ThêấHoàn MỤC LỤC • • • • Phầồ n 1: Giới thiệu chung Phầồ n 2: Tính chầấ t Phầồ n 3: Tổng hợp Phầồ n 4: Ứng dụng Phần 1:GIỚI THIỆU CHUNG • Để liên kêấ t hai vật liệu hoàn toàn khác vêồbản chầấ t ng ười ta cầồ n s d ụng đêấ n vật liệu thứ ba làm trung gian • Chầất liên kêấ t silan liên kêấ t chầấ t đ ộn vồ polymer h ữu c thành m ột th ể thồấng nhầất => ảnh hưởng rầấ t lớn tới tính chầấ t học vật liệu Khái niệm công thức chung • • • Khái niệm: Chầấ t liên kêất silan hợp chầấ t silicon ch ứa đầồ u ph ản ứng: vồ c h ữu c m ột phần tử Cồng thức chung: (RO)₃Si(CH₂)n-X Trong đó: RO: nhóm hydroxyl (methoxy, ethoxy, acetoxy) X: nhóm hữu (amino, metacryloxy, epoxy…) Chầấ t liên kêất silan tạo liên kêất gi ữa chầấ t vồ c (th ủy tinh, kim lo ại, chầấ t khoáng…) v ới m ột v ật li ệu h ữu (polyme hữu cơ, màng phủ, chầấ t kêất dính…) với chêấnhư sau: Tại sử dụng chất liên kết silan? • Khi polyme gia cường sợi thủy tinh thêm chất độn, polyme chất xuất liên kết vật lý hóa học • Sự di chuyển nước đến bề mặt ưa nước chất vô làm phá hủy liên kết polyme chất vô => cần chất liên kết tạo liên kết chịu nước bề mặt tiếp xúc chất vô hữu • - Vai trò chất liên kết silan: Tạo liên kết ổn định vật liệu vô hữu Chất vô làm ướt tốt Độ nhớt giảm trình trộn hợp Bề mặt compozit mịn Giảm ức chế xúc tác compozit nhiệt rắn Gia cường vật liệu tốt Lịch sử phát triển 1640 1962 1965 Hiện -Sử dụng hợp chất trung gian quan trọng vật liêu PC Các chất liên kết silan sử dụng cho loại polymer khác Hiệu liên kết chất liên kết silan lên số chất vô Tính lượng silan cần thiết •• • • - Giá trị thực khác so với tính toán phụ thu ộc vào điêồ u kiện bêồmặt vật liệu hay cách gia cồng Lượng silan(g)= Trong đó: Diện tích bêồmặt chầất độn (m2/g) phụ thuộc loại vật li ệu: E-glass: 0,1-0,12 - Talc: Caolin: - CaCO3: Clay: - Canxi silicat: 2,6 10 Phần 2: TÍNH CHẤT Thủy phần Phản ứng với Phản ứng với rượu muồấ i xyanua (RO)₃Si(CH₂)n-X Phản ứng với hợp Phản ứng với NH₃ chầất kim Phản ứng với amin Ứng Dụng : • Kết dính : Bê-tông, đá, kính, nhôm, plastic, g ỗ, gạch, k ẽm • Hàn bít/chống thấm tổng hợp : Cửa / Cửa nhựa, h ợp kim nhôm, ch ịu đ ựng n ước mưa cho nơi cần thiết, ghép n ối cho công trình xây d ựng 74 Điện tử • Chầất liên kêấ t silan ứng dụng thiêấ t bị bán d ẫn, hình ph ẳng m ột sồấsản phẩm khác • • Chầất liên kêấ t silan giúp cải thiện độ phần tán kêấ t dính v ật li ệu vồ c Chầất liên kêấ t silan dùng nguyên liệu thồ cho v ật li ệu che ph ủ cứng 75 76 Vận tải • • • Chầất liên kêấ t silan dùng làm lồấ p gia cường silica lo ại v ật li ệu m ới Chầất liên kêấ t silan dùng để tạo cao su silica khồấ i l ượng phần t l ớn Chầất liên kêấ t silan dùng để làm sơn chịu thời tiêấ t rầấ t tồấ t 77 78 Xây dựng • Cải thiện độ bêồ n cồng trình trời (tường nhà, cầồ u…) 79 Năng lượng • Sử dụng làm nhựa bọc cho tầấ m nằng lượng mặt trời hay cồấ i xay gió số hình ảnh thực tế ứng dụng chất kết dính silicon 82 Một số chất liên kết silan thông dụng ứng dụng 6.1 KBM-5103 Là chầấ t liên kêấ t silan chứa nhóm acryloxy (đóng vai trò nhóm h ữu cơ) Có khả nằng phản ứng gồấ c cao KBM-503, nhạy với tia UV Do phản ứng tồất với chầất nêồ n, KBM-5103 có khả nằng kêất dính tồấ t hơn, hiệu gia cường cao Có thể dùng để biêấn tính nhựa acrylic bằồng phản ứng copolyme hóa • • • • 83 6.2 KBE-9007 • • Chứa nhóm isocyanate đóng vai trò nhóm hữu Nhóm isocyanate phản ứng mãnh liệt với nhóm hữu chứa nguyên tử hydro hoạt động (hydroxyl, amino, mercapto) => KBE-9007 có th ể đ ược s d ụng đ ể biêấ n nhóm alkoxysilyl thành urethane nhựa h ữu khác 84 6.3 KBM-9659 • Chứa nhóm isocyanat, trộn lẫn tồấ t với nhựa hữu mà khồng ph ản ứng mãnh liệt với chúng => bêồ n sau trộn với nhựa hữu • Nhóm alkoxy nhóm đa chức nằng, KBM-9659 có th ể kêấ t dính tồấ t h ơn v ới v ật li ệu vồ 85 • - Đặc điểm: Tằng hiệu kêấ t dính nhựa hữu chầấ t vồ Phản ứng với nhựa hữu cơ, nêấ u độ ẩm kiểm soát tồấ t, KBM-9659 khồng làm ảnh hưởng đêấ n tuổi thọ nhựa - Nhiệt độ sồi cao, so pha loãng trực tiêấ p với dung mồi h ữu c s dụng sơn lót 86 87 Cám ơn thầy bạn theo dõi! [...]... của nhóm amino alkyl silan làm ch ất liên k ết silan bám lên b ề m ặt vật liệu 13 1 Phân loại chất liên kết silan • - Phần loại theo nhóm chức R (nhóm liên kêấ t với vật liệu hữu cơ): Amino silan Epoxy silan Vinyl silan Khác 14 1.1 Amino silan 15 1.2 Epoxy silan 16 1.3 Vinyl silan 17 1.4 Chất liên kết silan khác 18 2 Cơ chế tạo liên kết giữa silan và vật liệu • Chầất liên kêấ t silan hoạt động ở bêồmặt... loại vật liệu khác nhau này bằồ ng việc tạo thành các liên kêấ t hóa h ọc hoặc liên kêấ t khác 19 2.1 Cơ chế tạo liên kết với bề mặt vật liệu vô cơ 20 2.1.1 Amino silan 21 22 23 2.1.2 Epoxy silan 24 25 2.1.3 Isocyanate silan 26 27 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự liên kết giữa silan và vật liệu • • • • • Bản chầấ t chầất liên kêấ t silan và vật liệu liên kêấ t Tính chầấ t vật lý bêồmặt Nhiệt độ Thời gian... 3 Tính chất của chất liên kết silan • • • • Tằng độ bám dính của 2 bêồmặt vật liệu Tằng độ bêồ n uồấn của vật liệu Tằng độ bêồ n kéo trong mồi trường ướt và khồ của vật liệu compozit Tằng độ bêồ n nén trong mồi trường ướt và khồ 34 3.1 Tính chất của amino silan • Diện tích che phủ tồấithiểu: 300-400 m2/g • Nhiệt độ bồấc cháy: 80-110 độ C • Nhiệt độ sồi: 200-310 độ C • Chầất hoạt hóa, chầất liên kêất,... Methyltrimethoxysilan (C2H5O)3SiCH3 30 Khả năng chịu nhiệt của một số chất liên kết silan 31 Ảnh hưởng của số nhóm methoxy và ethoxy lên khả năng thủy phân 32 Hầồ u hêất các chầấ t liên kêất silan có nhiệt độ sồi và áp suầấ t hơi đặc trưng cho từng loại Đồồthị này cho thầấ y mồấi quan hệ giữa áp suầấ t hơi và nhiệt độ của một sồấchầấ t liên kêất silan KBM-1003: Vinyltriethoxysilane KBM-903: 3-Aminopropyltrimethoxysilane... 200-310 độ C • Chầất hoạt hóa, chầất liên kêất, phụ gia nhựa • Cải thiện liên kêất hóa học của nhựa với chầất độn vồ cơ và • • chầất gia cường Được sử dụng trong epoxy, phenolic, melamin, nilon, PVC, acrylic, polyolefin, polyurethan, cao su nitril Tiêồ n xử lý bêồmặt chầấ t độn và chầất gia cường 35 Một số ví dụ về amino silan 36 3.2 Tính chất của epoxy silan • • • • • Diện tích che phủ tồấ i thiểu: 280-... chầất gia cường 35 Một số ví dụ về amino silan 36 3.2 Tính chất của epoxy silan • • • • • Diện tích che phủ tồấ i thiểu: 280- 330 m2/g Nhiệt độ bồấ c cháy: 130-165 độ C Nhiệt độ sồi: 260-310 độ C Chầấ t liên kêấ t trong epoxy, urethan, acrylic Xử lý bêồmặt chầấ t độn và chầấ t gia cường