Dow ujawnia rozwiązania silanowe nowej generacji: Rewolucjonizowanie wiązań molekularnych między materiałami organicznymi i nieorganicznymi

Jako światowy lider w dziedzinie nauki o materiałach, Dow zapoczątkował technologię silanów ponad 60 lat temu, tworząc nową erę dla łączenia podłoży organicznych i nieorganicznych. Obecnie jego portfolio silanów umożliwia przełomy w infrastrukturze, motoryzacji i elektronice, rozwiązując problemy z interfejsami na poziomie molekularnym. Unikalna "dwureaktywna" struktura - jeden koniec wiążący się ze szkłem/metalami, drugi z polimerami - zapewnia niezawodność kompozytów w ekstremalnych warunkach.

Silany służą jako "mosty molekularne". Jak pokazano na Rysunku 1, każda cząsteczka zawiera grupy reaktywne nieorganiczne i grupy reaktywne organiczne (np. amino, epoksydowe). Hydroliza tworzy wiązania silanolowe z powierzchniami nieorganicznymi, podczas gdy organiczny koniec reaguje chemicznie lub fizycznie splata się z polimerami.

Ta struktura sieci przenikających się (IPN) (Rysunek 4) zwiększa wytrzymałość na odrywanie w kompozytach epoksydowo/włóknistych o 300%. Porównania SEM (Rysunek 2) ujawniają wyraźne różnice: nieobrobione wypełniacze krzemionkowe (po lewej) wykazują delaminację na granicy faz, podczas gdy próbki obrobione silanem (po prawej) wykazują pełne zespolenie.

1. Ochrona infrastruktury

   Mieszanki takie jak DOWSIL™ Z-6689 wnikają w pory betonu (Rysunek 6), tworząc trwałe warstwy hydrofobowe. Obrabiane filary mostów wykazują 90% redukcję wnikania chlorków przy jednoczesnym zachowaniu przepuszczalności pary wodnej, eliminując uszkodzenia spowodowane zamrażaniem i rozmrażaniem. Przewyższają tradycyjne uszczelniacze akrylowe.

2. Kompozyty lotnicze i motoryzacyjne

   XIAMETER™ OFS-6032 silan zwiększa retencję wytrzymałości na mokro w epoksydach wzmocnionych włóknem szklanym z 40% do 85%. Komponenty skrzydeł Boeinga 787 wykorzystujące tę technologię wykazują 2-krotnie dłuższą żywotność zmęczeniową w warunkach wilgotnych.

3. Zrównoważone powłoki

   Dodanie DOWSIL™ Z-6137 silanu (22% substancji czynnych) do powłok wodnych pozwala uzyskać przyczepność do stali ocynkowanej na poziomie 25 MPa i odporność na działanie mgły solnej przez ponad 3000 godzin. Zastosowany w fabryce Tesli Gigafactory do powłok obudów akumulatorów.

4. Enkapsulacja elektroniki

   DOWSIL™ Z-6883 silan fenyloaminowy rozwiązuje problem delaminacji w opakowaniach półprzewodników, redukując naprężenia termiczne między żywicami EMC a ramkami ołowianymi miedzi o 70%.

5. Eko-opony

   XIAMETER™ OFS-6062 krzemionka obrobiona merkapto-silanem zmniejsza opory toczenia opony o 30% i zwiększa przyczepność na mokrej nawierzchni o 18%, umożliwiając masową produkcję opon całorocznych Goodyear.

Centrum Innowacji Silanów Dow w Michigan, USA, oferuje kompleksowe wsparcie, od projektowania molekularnego po walidację aplikacji. Jego XIAMETER™ platforma zapewnia dostęp w czasie rzeczywistym do ponad 40 produktów silanowych z numerami CAS, funkcjonalnościami i zastosowaniami (np. OFS-6341 do betonu, OFS-6030 do żywic nienasyconych). "Nasze hybrydowe silany czwartej generacji osiągną utwardzanie UV w 10 sekund," ujawnił CTO, "rewolucjonizując enkapsulację tylnych arkuszy paneli słonecznych."