Vernetzung 

Dauerhaft stabile Verklebungen mit Silanen

Kleb- und Dichtstoffe haben die Aufgabe, für einen sicheren Halt zu sorgen – sowohl bei der industriellen Anwendung als auch bei Hobbyheimwerkern. Sollen zwei Materialien dauerhaft miteinander verbunden werden, ist eine Verklebung häufig effektiver und kostengünstiger als diese zu verschrauben oder zu schweißen. Zum Beispiel bei der Verbindung von Kunststoff und Aluminium ist Kleben das Mittel der Wahl.

Hocheffiziente Polymervernetzer

Silane werden häufig verwendet, um eine Reihe von Eigenschaften von Kleb- und Dichtstoffen zu verbessern, darunter Haftung, Dichtigkeit, mechanische Eigenschaften und Beständigkeit. Die verschiedenen Dynasylan®-Produkte haben unterschiedliche Funktionen in Kleb- und Dichtstoffen.

Eine besonders wichtige Funktion ist die Vernetzung, die durch eine chemische Reaktion zwischen den Silanmolekülen und den anderen Bestandteilen der Formulierung - hauptsächlich Polymer, aber auch Füllstoffe usw. - ausgelöst wird.

So können Silane der Dynasylan-Reihe® als hocheffiziente Polymervernetzer eingesetzt werden, zum Beispiel in Silikonen oder in silanmodifizierten Polymeren (SMP) und Polyurethanen. Sie verbessern unter anderem die Zugfestigkeit und andere mechanische Eigenschaften des Kleb- oder Dichtstoffs und erhöhen die Beständigkeit gegen Feuchtigkeit, Chemikalien, UV-Strahlung, hohe Temperaturen und andere Umwelteinflüsse. All dies macht die Klebeverbindung wesentlich haltbarer.

Silanvernetzung wird durch Feuchtigkeit katalysiert

Ermöglicht wird dies durch die besondere Struktur der verwendeten Silane, die mehrere hydrolysierbare, an das Silizium gebundene Alkoxygruppen enthalten. Diese können durch Hydrolyse und Kondensation ein Netzwerk zwischen den Silanen und vorhandenen Hydroxylgruppen der Polymere oder anderer Formulierungsbestandteile (Füllstoffe) bilden. Darüber hinaus besitzen die speziellen Dynasylan®-Produkte oft zwei funktionelle Gruppen, die mit organofunktionellen Gruppen, z. B. von Polymeren, reagieren können.

Dadurch können die Silane über diese organofunktionelle Gruppe auch die Polymere in das Netzwerk einbinden und ermöglichen über diese Bifunktionalität die Kombination von organischen und anorganischen Komponenten der Formulierungen.

Die Silanvernetzung über die Alkoxygruppen wird durch Feuchtigkeit katalysiert: Zunächst werden die Silanmoleküle durch Wasser hydrolysiert, was zur Bildung von Silanolgruppen führt. Diese kondensieren dann, wodurch die Silanolgruppen mit Silanolgruppen anderer Silane oder Hydroxylgruppen von Polymeren usw. kondensieren. Auf diese Weise vernetzen sie sich und es entsteht Wasser als Nebenprodukt.

Vernetzungsgeschwindigkeit lässt sich beeinflussen

Die Geschwindigkeit der Vernetzung lässt sich durch verschiedene Faktoren beeinflussen, etwa durch die Art und Menge des zugesetzten Silans, eine Änderung des Katalysators oder des pH-Wertes. Damit lässt sich die Vernetzungsreaktion an die jeweiligen Produktanforderungen anpassen.

Je nach chemischer Strukur des Dynasylan® Produktes finden unterschiedliche Arten der Vernetzung statt. Wichtige Vernetzer von Evonik sind Dynasylan® P, Dynasylan® 40, Dynasylan® A, Dynasylan® VTMO, VPS 7163, VPS SIVO 4721, VPS SIVO 260, Dynasylan® 1122, Dynasylan® BTSE sowie eine Vielzahl von anderen Aminosilanen als Vernetzer oder Co-Vernetzer.

Die Vorteile auf einen Blick

  • Beständig gegenüber Chemikalien
  • Verbesserte mechanische Eigenschaften
  • Thermisch stabil
  • Beständig gegenüber Witterungseinflüssen