Polymermodifikation 

Bessere Haftung, gute Vernetzung 

Wie andere Branchen auch, entwickelt sich die Kleb- und Dichtstoffindustrie beständig weiter. Die Anforderungen wachsen, neue Anwendungen erfordern neue Lösungen. Silane aus dem Dynasylan® Portfolio als Polymermodifizierer tragen auf unterschiedliche Weise zu diesen Neuentwicklungen bei. 

Dynasylan®-Produkte zur Modifizierung von Polymeren 

Silane können als Polymermodifikatoren verwendet werden, um dem Polymer Silanfunktionalitäten hinzuzufügen. Dadurch verbessern sich zum Beispiel die Haftungseigenschaften in Kleb- und Dichtstoffanwendungen oder es entstehen feuchtigkeitsvernetzende Polymere, die über die addierte Silanfunktion vernetzen. 

Silane mit Doppelbindung werden als Co-Monomere eingesetzt, um diese in einer radikalischen Polymerisation in die Polymerkette einzubauen. Dadurch wird das organofunktionelle Silan ein Teil des Polymer-Backbones. Ein typisches Beispiel hierfür ist der Einsatz von Dynasylan® MEMO als Monomer in einer Acrylatmatrix. 

Zum anderen enthält das Dynasylan® Portfolio eine Reihe von Silanen, die mit funktionellen Gruppen im Polymer umgesetzt werden können. Hierbei werden Silane in die Polymermatrix eingearbeitet, damit sie mit den funktionellen Gruppen im Polymer reagieren und eine kovalente Bindung bilden. Dadurch verbessert sich die Haftung auf unterschiedlichen Substraten wie Metall, Glas oder Keramik und die chemischen und mechanischen Eigenschaften des Klebstoffs können optimiert werden.  

Eine wichtige Anwendung ist die Herstellung von feuchtigkeitsvernetzenden silanmodfizierten Polymeren. Hierbei reagiert die Silanfunktion meist terminal mit funktionellen Gruppen am Polymer. Die entstandenen silanmodifizierten Polymerkleb- und -dichtstoffe (SMP) härten unter Einfluss der Luftfeuchtigkeit unter Hydrolyse und Kondensation aus. 

Kleb- und Dichtstoffe mit Lebensmittelkontakt 

Spezielle sekundären Aminosilane der Dynasylan® Produktgruppe können mit Isocyanatpräpolymeren umgesetzt werden. Ziel ist es hierbei, umweltfreundliche, feuchtigkeitsvernetzende Polymere (STPU, silanterminierte Polyurethane) herzustellen, die als Vernetzungpolymere für Kleb- und Dichtstoffe dienen. Die nicht vollständige Umsetzung lässt sich nutzen, um dem Polymer eine Silanfunktionalität hinzuzufügen. Auf diese Weise kann der Haftvermittler auf dem Polymer platziert werden, um eine mögliche Migration zu vermeiden. Dies ist vor allem bei Kleb- und Dichtstoffen mit Lebensmittelkontakt wichtig, weil in diesem Bereich besonders strenge Vorgaben einzuhalten sind. 

Durch die eigene Umsetzung von Silanen mit den Polymeren ist es Kunden möglich, maßgeschneiderte SMP zu formulieren, um Marktanforderung zu erfüllen sowie eine schnelle und umweltfreundliche Aushärtung und Vernetzung in dieser wachsenden Klasse von Kleb- und Dichtstoffen zu gewährleisten.

Innovative und nachhaltige Bindemittelsysteme 

Eine spezielle Anwendung ist auch der Einsatz von Silanen als nachhaltige Endcapper zur Funktionalisierung von Polymeren. Seit vielen Jahren gibt es Kleb- und Dichtstoffe auf Polyurethanbasis, bei denen die Aushärtung und Vernetzung durch die Reaktion der Isocyanat-Endgruppen (NCO-Gruppen) mit Feuchtigkeit erfolgt. Die in diesen Polymeren enthaltenen Diisocyanate gelten jedoch als gesundheitlich bedenklich, weil sie Haut und Atemwege reizen. 

Aufgrund dieser physiologischen Wirkung möchten viele Hersteller von Kleb- und Dichtstoffen diese Isocyanatpräpolymere daher durch Alternativen ersetzen, die gesundheitlich unbedenklich sind, aber trotzdem mit Feuchtigkeit reagieren. Hier bietet Evonik eine Reihe von Spezialsilanen an, die eine Anpassung der Kleb- und Dichtstoffe unterstützen. 

So ist mit Dynasylan® die schnelle Applikation von NCO-haltigen Präpolymeren mit hochreaktiven sekundären Aminosilanen möglich – und das ohne Nebenwirkungen. Diese neuen Bindemittelsysteme werden zum Beispiel in Strukturklebstoffen, Parkettklebern oder überlackierbaren Hybrid-Dichtmitteln eingesetzt. Für die Hersteller hat Evonik verschiedene Silane im Portfolio. 

Geeignete Spezialsilane sind Dynasylan® 1189 und Dynasylan® 1124 

Dynasylan® 1189 dient in Kleb- und Dichtstoffen als Haftvermittler vor allem zur Funktionalisierung von Polymeren mit aminoreaktiven Gruppen, zum Beispiel eben Isocyanat-Präpolymeren. Durch die sehr schnelle Reaktion des Silans mit den freien Isocyanatgruppen entstehen hervorragende feuchtigkeitshärtende Bindemittel, die gleichzeitig umweltfreundlich sind. Diese können zu innovativen Kleb- und Dichtstoffen verarbeitet werden. Dynasylan® 1189 sorgt darüber hinaus für eine ausreichend schnelle Aushärtung und hohe Vernetzungsdichte im Endprodukt. 

Auch Dynasylan® 1124 kann aufgrund seiner Struktur als Haftvermittler und zur nachträglichen Modifizierung geeigneter Präpolymere eingesetzt werden. Aufgrund seiner hervorragenden Haftungs- und Nasshaftungseigenschaften auf Metallen und Glas liegt die Hauptstärke von Dynasylan® 1124 jedoch in seiner Funktion als Haftvermittler in verschiedenen Polymeren - entweder direkt als Additiv oder als hocheffiziente Komponente im Primer. Dynasylan® 1124 funktioniert auch als Endcapper. 

Die Vorteile auf einen Blick 

  • Schnelle Reaktion mit dem Polymer 
  • Verbessert die Haftungseigenschaften 
  • Thermische Stabilität 
  • Verbesserte mechanische Eigenschaften 
  • Gute Vernetzungseigenschaften