Charakterisierung und Bewertung von Primer-Formulierungen zur Verbindung von Silikonkautschuk mit Metall
Ziel einer neuen Studie war es, die chemischen und adhäsiven Eigenschaften von industriellen Primer-Formulierungen zu untersuchen, die zum Aufbringen von Silikonelastomeren auf die Aluminiumlegierung AA6061 verwendet werden.
Die Zusammensetzung der verschiedenen Primer-Formulierungen wurde mit Hilfe herkömmlicher chemischer Analysen bestimmt. Die Haftfestigkeit wurde mit Hilfe eines 90°-Schälversuchs gemessen. Die Formulierung, die teilweise kondensiertes Vinyltrimethoxysilan (VTMS) und Tetrapropoxysilan (TPOS) sowie einen Titantetrabutoxid (TTB)-Katalysator enthält, zeigte eine starke Haftung an Metall, aber eine geringe Haftfestigkeit der Primer-Elastomer-Grenzfläche.
29Si-NMR-Spektroskopieergebnisse zeigten, dass Austauschreaktionen von Alkoxygruppen von VTMS, TPOS und TTB in der Formulierung stattgefunden haben. Überraschenderweise war eine Formulierung frei von Silan und bestand aus einem Einkomponenten-Additionshärtungssystem, das ein SiH-Oligosiloxan, eine Vinyl-PDMS mit einem Pt-Katalysator und Siliciumdioxid-Füllstoff enthielt. Diese Formulierung ermöglichte eine hohe Kohäsionsfestigkeit des Primers und der Primer-Elastomer-Zwischenphase, zeigte aber eine geringe Haftung am Metall.
Verstärkungseffekt von Siliciumdioxid-Füllstoff spielt wichtige Rolle
Die komplexere Formulierung, die eine Mischung aus Silanen (Vinyltriethoxysilan, Methyltriethoxysilan und Tetraethoxysilan), einem Vinyl-Silikon-Gummi, einer PDMS mit Hydroxy-Endgruppen und einem Siliciumdioxid-Füllstoff enthält, führte zu der höchsten Haftfestigkeit. Die Wissenschaftler stellten fest, dass der Verstärkungseffekt des Siliciumdioxid-Füllstoffs eine wichtige Rolle bei der Förderung der Adhäsion spielt.
Die Studie wurde veröffentlicht in Progress in Organic Coatings, Volume 140, March 2020.
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