-
+86-0571-83175630
-
[email protected]
กาว MS Polymer บน PC/ABS: ทำไมพันธะจึงล้มเหลวและแก้ไขได้
โพลีอีเทอร์ที่ดัดแปลงด้วยไซเลน หรือที่เรียกกันทั่วไปว่ากาวโพลีเมอร์ MS เป็นอีลาสโตเมอร์ที่บ่มความชื้นซึ่งสร้างขึ้นบนแกนหลักโพลีอีเทอร์ที่ยืดหยุ่นซึ่งหุ้มด้วยหมู่ไซเลนที่ทำปฏิกิริยา มันเชื่อมติดแก้วและโลหะได้อย่างง่ายดาย โดยมักจะประสบความล้มเหลวในการเกาะติดกันโดยไม่ต้องใช้ไพรเมอร์ แต่สูตรเดียวกันนี้มักจะมีประสิทธิภาพต่ำกว่า PC, ABS และ PC/ABS ผสม แม้ว่าพลาสติกเหล่านี้จะมีกลุ่มฟังก์ชันเชิงขั้วก็ตาม
เหตุใด MS Polymer จึงมีกาวยึดเกาะกระจกและโลหะอย่างดี
กลไกสองประการอธิบายประสิทธิภาพที่แข็งแกร่งของกระจกและโลหะ และการทำความเข้าใจกลไกเหล่านี้เป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจการขาดแคลน PC/ABS
พลังงานพื้นผิวสูงทำให้เปียกได้
แก้วมีพลังงานพื้นผิวประมาณ 60 ถึง 70 mJ/m 2 และอลูมิเนียมอโนไดซ์ประมาณ 45 ถึง 60 mJ/m 2 ซึ่งอยู่เหนือแรงตึงผิวของกาวโพลีเมอร์ MS เป็นอย่างดี อุณหพลศาสตร์แบบเปียกกำหนดว่าเมื่อแรงตึงผิวของกาวต่ำกว่าแรงตึงผิวที่สำคัญของซับสเตรต กาวจะกระจายตัวเต็มที่และสัมผัสได้ถึงระดับโมเลกุล ซึ่งเป็นเงื่อนไขเบื้องต้นสำหรับการยึดเกาะที่แท้จริง
ไซต์ที่เกิดปฏิกิริยาสร้างพันธะโควาเลนต์
พื้นผิวกระจกอุดมไปด้วยหมู่ไซลานอล (Si-OH) และพื้นผิวโลหะมีชั้นไฮเดรตออกไซด์ที่มีไฮดรอกซิลจำนวนมาก กลุ่มปลายไซเลนของกาวโพลีเมอร์ MS ไฮโดรไลซ์ในระหว่างการบ่มให้กลายเป็นกลุ่มไซลานอลที่สร้างพันธะไฮโดรเจนที่แข็งแกร่งกับไฮดรอกซิลที่พื้นผิวเหล่านี้ จากนั้นควบแน่นต่อไปเป็นพันธะโควาเลนต์ Si-O-M การผสมผสานระหว่างการยึดทางกายภาพและพันธะเคมีทำให้มีการยึดเกาะที่ทนทาน
เหตุใด PC/ABS จึงทนทานต่อสารเคมีชนิดเดียวกัน
PC และ ABS ไม่ใช่พลาสติกที่ใช้พลังงานพื้นผิวต่ำแบบคลาสสิกเช่นโพลีโพรพีลีน แต่กาวโพลีเมอร์ MS ยังคงยึดเกาะได้ไม่ดี ปัจจัยระดับอินเทอร์เฟซสี่ประการอธิบายว่าทำไม
Steric Hindrance ใน Polar Groups ของพีซี
โพลีคาร์บอเนตบิสฟีนอล-เอมาตรฐานประกอบด้วยหมู่โพลาร์คาร์บอเนต (-O-CO-O-) แต่พวกมันฝังอยู่ภายในแกนหลักอะโรมาติกที่แข็งแกร่ง แตกต่างจากกลุ่มไซลานอลที่เปิดเผยอย่างอิสระบนกระจก กลุ่มคาร์บอเนตของ PC ได้รับการปกป้องด้วยวงแหวนเบนซีนขนาดใหญ่และโครงสร้างไอโซโพรพิลิดีน ซึ่งทำให้ยากสำหรับพวกเขาที่จะสร้างเครือข่ายพันธะไฮโดรเจนที่มีประสิทธิภาพกับกลุ่มไซลานอลในกาวโพลีเมอร์ MS
โดเมนที่ไม่ใช่โพลาร์ใน ABS
ABS เป็นโคพอลิเมอร์สามโมโนเมอร์ของอะคริโลไนไตรล์ บิวทาไดอีน และสไตรีน เฟสบิวทาไดอีนช่วยให้ ABS มีความเหนียวในการรับแรงกระแทก แต่เป็นยางที่ไม่มีขั้วซึ่งจะเคลื่อนตัวไปยังพื้นผิวและลดพลังงานพื้นผิวโดยรวม ในขณะที่ส่วนประกอบสไตรีนมีขั้วเพียงเล็กน้อยเท่านั้น เมื่อรวมกันแล้วจะสร้างเคมีพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอ ดังนั้นพฤติกรรมการเปียกและการยึดเกาะของกาวจึงแตกต่างกันไปในแต่ละจุดบนชิ้นส่วนเดียวกัน
ไม่มีไซต์สำหรับปฏิกิริยาการควบแน่น
การยึดติดที่เชื่อถือได้กับกาวโพลีเมอร์ MS ขึ้นอยู่กับการเกิดพันธะโควาเลนต์ วิธีที่ไฮดรอกซิลของแก้วและโลหะควบแน่นด้วยหมู่ไซลานอล พื้นผิว PC/ABS ขาดจุดที่เกิดปฏิกิริยาที่เทียบเท่ากัน กลุ่มคาร์บอเนตของ PC สามารถโต้ตอบกับไซเลนได้เล็กน้อย แต่ไม่เพียงพอที่จะสร้างการเชื่อมขวางทางเคมีที่เสถียร
การปนเปื้อนพื้นผิวจากการขึ้นรูป
โดยทั่วไปชิ้นส่วน PC/ABS จะถูกฉีดขึ้นรูป และสารช่วยถอดแม่พิมพ์และสารหล่อลื่นจะย้ายไปยังพื้นผิวชิ้นส่วนระหว่างการประมวลผล ทำให้เกิดชั้นการปนเปื้อนที่บางเป็นพิเศษ ชั้นนี้จะช่วยลดพลังงานพื้นผิวและปิดกั้นการสัมผัสโดยตรงระหว่างกาวและซับสเตรตขนาดใหญ่ ส่งผลให้ความแข็งแรงของพันธะลดลงอีก
สิทธิบัตรของ Sika จัดการกับช่องว่างอย่างไร
ผู้ผลิตกาวชั้นนำระดับนานาชาติใช้เวลาหลายปีในการพัฒนาการยึดติดที่ได้รับสิทธิบัตรสำหรับกาวโพลีเมอร์ MS บนพลาสติกวิศวกรรม สิทธิบัตรซิก้าสองฉบับแสดงให้เห็นถึงความทันสมัยในปัจจุบัน
| สิทธิบัตร | แนวทางหลัก | รายละเอียดที่สำคัญ |
| EP3684872B1 | อะมิโนไซเลนคู่พร้อมพลาสติไซเซอร์โพลีเมอร์ | โมโนเมอร์/โอลิโกเมอริก อะมิโนไซเลน S1 (ไนโตรเจน 4.5 ถึง 14.5 เปอร์เซ็นต์) และโอลิโกเมอริก อะมิโนไซเลน S2 (ไนโตรเจน 15 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์) แต่ละตัวอยู่ที่ 0.5 ถึง 2.5 เปอร์เซ็นต์ของสูตร ควบคู่ไปกับพลาสติไซเซอร์โพลีเมอร์ 15 ถึง 35 เปอร์เซ็นต์ |
| สหรัฐอเมริกา 9708517 | Ethoxy mercaptosilane สำหรับการยึดเกาะแบบไม่มีไพรเมอร์ | 3-เมอร์แคปโตโพรพิลไตรเอทอกซีไซเลนที่จับคู่กับไททาเนต เซอร์โคเนต หรือตัวเร่งปฏิกิริยาอะลูมิเนต เช่น เตตราบิวทิล ไททาเนต บวกด้วยโปรโมเตอร์เบสกัวนิดีนหรืออิมิดาโซล |
การเติม 3-mercaptopropyltriethoxysilane เพียง 1 เปอร์เซ็นต์กับตัวเร่งปฏิกิริยา Tyzor IBAY titanate ช่วยเพิ่มความแข็งแรงของพันธะบนพลาสติก เช่น PVC ได้อย่างวัดผลได้ และการปรับปรุงดังกล่าวเกิดขึ้นได้จากการเสื่อมสภาพของความร้อนชื้นและการสัมผัสน้ำเดือด
ในสูตร EP 3684872B1 หมู่ฟังก์ชันอะมิโนของอะมิโนไซเลน S1 และ S2 พันธะทางเคมีกับพื้นผิวของซับสเตรตผ่านวิถีทางปฏิกิริยาที่แยกจากกัน ในขณะที่หมู่อัลคอกซีของพวกมันทำปฏิกิริยาร่วมกับหมู่ส่วนปลายไซเลนของแกนหลักโพลีเมอร์ MS ในระหว่างการแข็งตัว โดยยึดกาวเข้ากับซับสเตรตทางเคมี พลาสติไซเซอร์โพลีเมอร์ซึ่งเป็นโพลีเมอร์เหลวที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงแทนที่จะเป็นสารเติมแต่งที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นและการยึดเกาะ ขณะเดียวกันก็ปรับพฤติกรรมการเปียกบนพื้นผิวที่ติดยาก และส่งเสริมการแพร่กระจายระหว่างผิวระหว่างโซ่กาวและพลาสติก สูตรเดียวกันนี้ทำงานได้ดีกว่า ABS โดยขยายไปถึงโพลีโอเลฟินส์ เช่น PP และ PE, ยาง EPDM, PMMA และการเคลือบ PVDF
ในแนวทาง US 9708517 หมู่ไทออล (-SH) ในเอทอกซีเมอร์แคปโตไซเลนมีปฏิกิริยาสูงและมีความสัมพันธ์กันอย่างมากกับทั้งพื้นผิวโลหะและพลาสติก ก่อให้เกิดสะพานเชื่อมทางเคมีที่แข็งแกร่งระหว่างกาวและซับสเตรต ตัวเร่งปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสและการควบแน่นของไซเลน ในขณะที่โปรโมเตอร์พื้นฐานช่วยขับเคลื่อนปฏิกิริยาระหว่างผิวไปข้างหน้า
การแก้ไขระดับเรซิน: เรซิน MS ในประเทศจาก Nanjing Tsingqi
เส้นทางสิทธิบัตรที่ใช้ไซเลนทั้งสองเส้นทางอาศัยสารคัปปลิ้งไซเลนที่มีราคาแพง ซึ่งทำให้ต้นทุนกาวโพลีเมอร์ MS เพิ่มขึ้นและยังคงมีเพดานประสิทธิภาพการทำงานเหลืออยู่ การแก้ไขพื้นฐานเพิ่มเติมคือการปรับเปลี่ยนเรซิน MS เอง Kaneka ของญี่ปุ่น ซึ่งเป็นผู้ผลิตเรซิน MS รายใหญ่ ผสมเรซิน MS พื้นฐานกับเรซิน MS ดัดแปลงอะคริลิกจากเรซินไซเลนลูกผสมซีรีส์ MA ส่วนอะคริลิกแนะนำหน่วยขั้วคาร์บอนิลและเอสเตอร์ที่เพิ่มแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลด้วยกลุ่มขั้วของ PC/ABS เอง ช่วยเพิ่มความสัมพันธ์ระหว่างผิวหน้าที่แหล่งกำเนิดเรซิน
เรซิน MS ระดับไฮเอนด์ถูกครอบงำโดยผู้เล่นระดับนานาชาติมายาวนาน เช่น Kaneka และ Wacker Chemie ของเยอรมนี ทำให้ราคาอยู่ในระดับสูง และทำให้ผู้ผลิตกาวในจีนต้องเผชิญกับความเสี่ยงในห่วงโซ่อุปทานในช่วงที่โลกไม่มีเสถียรภาพ
Nanjing Tsingqi New Materials Technology Co., Ltd ได้สร้างแพลตฟอร์ม MS เรซินของตัวเองในซีรีส์ TSINGO และเพิ่งเปิดตัวเรซินซีรีส์ HP ใหม่ที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมาโดยเฉพาะเพื่อการยึดเกาะที่แข็งแกร่งกับพื้นผิว PC, ABS และ PC/ABS สำหรับตลาดยานยนต์ที่เติบโตอย่างรวดเร็วของจีน แผงทดสอบที่ใช้เรซินนี้แสดงความล้มเหลวแบบเหนียวแน่น (CF) ซึ่งเป็นโหมดความล้มเหลวแบบเดียวกับที่เกี่ยวข้องกับกาวโพลีเมอร์ MS ที่ยึดเกาะอย่างแน่นหนาบนกระจกและโลหะ
Nanjing Tsingqi New Materials จะนำเสนอซีรีส์เรซินโพลีเอเทอร์ดัดแปลงไซเลน TSINGO SMP ที่งาน Shanghai International Adhesive and Sealant Exhibition ระหว่างวันที่ 15 ถึง 17 กันยายน 2026 ซึ่งผู้เข้าชมสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสายการผลิตเรซินและขอตัวอย่างฟรี
สิ่งนี้มีความหมายอย่างไรสำหรับนักกำหนดสูตร
ความยากในการติดกาวโพลีเมอร์ MS กับ PC/ABS ขึ้นอยู่กับปัจจัยปฏิสัมพันธ์สามประการในวิทยาการส่วนต่อประสาน ได้แก่ ความสามารถในการเปียกน้ำ ความเข้ากันได้ทางเคมี และปฏิกิริยาระหว่างผิว เส้นทางสิทธิบัตรที่ใช้สารเติมแต่งโดยใช้อะมิโนไซเลนหรือเมอร์แคปโตไซเลนสามารถปิดช่องว่างบางส่วนได้ แต่การปรับเปลี่ยนระดับเรซินจะแก้ปัญหาความเข้ากันได้ที่แหล่งที่มา การเลือกเรซิน MS ภายในประเทศที่มีความสามารถนั้นเป็นทั้งการก้าวผ่านขีดจำกัดด้านประสิทธิภาพและเป็นก้าวหนึ่งสู่ห่วงโซ่อุปทานที่ปลอดภัยและพึ่งพาตนเองได้มากขึ้น
MS โพลีเมอร์ยึดติด PC/ABS โดยไม่ต้องใช้สีรองพื้นใดๆ ได้หรือไม่
โดยทั่วไปแล้ว กาวโพลีเมอร์ MS มาตรฐานไม่สามารถยึดเกาะกับ PC/ABS ในระยะยาวได้อย่างน่าเชื่อถือหากไม่ได้รับความช่วยเหลือ ประสิทธิภาพการไม่ใช้ไพรเมอร์จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงสูตร เช่น เมอร์แคปโตไซเลนและระบบตัวเร่งปฏิกิริยาในสิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา 9708517 หรือเรซินที่ออกแบบทางวิศวกรรมสำหรับซับสเตรตเหล่านี้
ABS ติดยากกว่า PC สำหรับกาวโพลีเมอร์ MS หรือไม่
ทั้งสองเป็นเรื่องยาก แต่ด้วยเหตุผลที่แตกต่างกัน กลุ่มโพลาร์คาร์บอเนตของ PC ได้รับการป้องกันแบบ sterically ภายในแกนหลักอะโรมาติกที่แข็งแกร่ง ในขณะที่เคมีของพื้นผิวของ ABS นั้นไม่สม่ำเสมอเนื่องจากเฟสบิวทาไดอีนที่ไม่มีขั้วจะเคลื่อนตัวไปทางพื้นผิว
เหตุใดโพลีเมอร์พลาสติไซเซอร์จึงช่วยให้กาวโพลีเมอร์ MS ติดพลาสติกที่ยากได้
พลาสติไซเซอร์โพลีเมอร์น้ำหนักโมเลกุลสูงต่างจากพลาสติไซเซอร์โมเลกุลขนาดเล็ก ปรับพฤติกรรมการเปียกของกาวบนพื้นผิวที่มีความสัมพันธ์ต่ำ และส่งเสริมการแพร่กระจายระหว่างโซ่กาวและซับสเตรตพลาสติก เสริมสร้างการยึดเกาะระหว่างผิวมากกว่าแค่ทำให้กาวที่บ่มแล้วอ่อนตัวลง
เหตุใดการฉีดขึ้นรูปจึงทำให้ PC/ABS ยึดติดยากขึ้น
สารช่วยถอดแม่พิมพ์และสารหล่อลื่นที่ใช้ในการฉีดขึ้นรูปจะย้ายไปยังพื้นผิวของชิ้นส่วน ทำให้เกิดชั้นการปนเปื้อนบางๆ ที่จะช่วยลดพลังงานของพื้นผิวและปิดกั้นการสัมผัสโดยตรงระหว่างกาวและสารตั้งต้น
มาสร้างสรรค์สิ่งมหัศจรรย์ด้วยกัน
contact usรายละเอียดการติดต่อ
- Address:เลขที่ 241, Yaojiafan, Zhangpanqiao, Shushan Street, Xiaoshan District, เมืองหางโจว, จังหวัดเจ้อเจียง, จีน
- TEL:+86-0571-83175630
- Phone:+86-13336160217
- Email:[email protected]
ศูนย์ข่าว
เทอร์มินัลมือถือ
Copyright© Zhejiang Geruite Packaging Materials Co., Ltd. สงวนลิขสิทธิ์.
Privacy Wholesale industrial packaging tape Manufacturers