Взаимодействие поверхности стекол с кремнийорганическими i соединениями

Во многих случаях изменение отношения к воде того или иного вещества может быть достигнуто искусственно. Например, поверхность стекла гидрофильна, но ири взаимодействии со всегда покрывающей ее влагой подходящего кремнийорганического соединения [наиример, (СНз)231С12 (т. пл. — 76°С т. кин. 70°С)] происходит гидролиз последнего, в результате чего на поверхности образуется прочная гидрофобная пленка. Подобная гидрофобизация находи г широкое использование для придания водоотталкивающих свойств многим материалам (стеклу, бетону, тканям, бумаге и др.). В то же время при обработке сажи посредством NaO l ее обычная гидрофобность может быть изменена на гидрофильность. [c.334]

Так, при введении в смолы некоторых кремнийорганических мономеров, способных химически взаимодействовать как со связующим, так и со стеклом, достигается эффект, аналогичный эффекту, получаемому при аппретировании стеклянного волокна. При введении таких соединений улучшается также смачивание поверхности волокна этими связующими. [c.84]

При- рассмотрении процессов на поверхности гидратированного и дегидратированного силикагеля [96—99], стекла [100—103] и стеклянного волокна [104] было установлено, что число гидроксильных групп, способных химически взаимодействовать с органическими [105] и кремнийорганическими соединениями [106—109], зависит от природы и состояния поверхности. Из кремнийорганических соединений исследовались метилхлорсилан [ПО], винилтрихлорсилан [111], винилтриэтоксиснлан [112] и этилхлорсиланы. Этими соединениями обрабатывали силикагель [ПО, 113, 114] аэросил [115], стекло [116, 117] и стеклянное волокно [104, 111]. Во всех случаях установлена высокая прочность сцепления кремнийорганических соединений с исследуемыми поверхностями. Связь не разрушалась даже при высокой температуре (200—300 °С) в вакууме и при продолжительном кипячении в растворителях и в 5%-ном растворе аммиака. Это возможно при наличии химического взаимодействия между гидроксильными группами поверхности и соединениями типа R4-nSi ln [106—108] и типа RSi(O 2Hs)3 [109, 111, 112]. При изучении ИК-спектроскопии взаимодейст- [c.93]

Исследование показывает, что при нанесении на стекло кремнийсрганичеоких соединений гидро ксильные группы последних могут вступать в реакции. взаимодействия с активными группами стекла или образовывать водородные связи а поверхности твердых тел. Это вызывает ориентацию силоксановой части молекул гидрофобных веществ к поверхности твердого материала и поворачивает органическую (углеводородную) часть молекулы в противоположном направлении — к атмосфере. Величина краевого угла смачивания обработанной кремнийорганическим полимером поверхности возрастает и поверхность материала становится водоотталкивающей. [c.99]

Особенность строения применяемых модификаторов [112] позволяет, не изменяя характера взаимодействия с поверхностью стекла, регулировать полярность поверхности подложки и характер взаимодействия с пленкообразующим. Оказалось, что при наличии на границе пленка — подложка связей физической природы величина внутренних напряжений и адгезии уменьшалась с повышением краевого угла смачивания полиэфирной смолой модификатора. Эта закономерность не соблюдается при химическом взаимодействии полиэфиров с модификатором. В этом случае прочность взаимодействия определяется числом химических связей, зависящим от распределения модификатора по поверхности (табл. 2.16). Оказалось, что при модифицировании поверхности стекла кремнийорганическими соединениями, не содержащими функциональных групп, химически взаимодействующих с полиэфиром, во всех случаях наблюдается уменьшение адгезии и внутренних напряжений независимо от химического состава модификатора и природы заместителя в его ароматическом кольце. Степень понижения внутренних напряжений и адгезии зависела от распределения модификатора на поверхности стекла. [c.94]

Обработка этими продуктами стеклянного волокна может производиться либо в газовой среде, либо в растворе кремнийорганических соединений в бензине, толуоле и других растворителях. В процессе обработки стеклянного волокна хлор- или этоксисиланы взаимодействуют с адсорбированной на его поверхности влагой и силанольными группами стекла, образуя тончайшую гидрофобную пленку с сетчатой структурой [c.29]

Для увеличения адгезии в качестве подслоя применяют соединения, химически взаимодействующие с пленкообразующими подложкой при этом для создания в покрытиях однородной упорядоченной структуры, обеспечивающей быстрое протекание релаксационных процессов, в качестве модификаторов подложки применяются соединения с регулярным чередованием активных и неактивных групп в системе. В работе [ПО] приведены результаты исследований природы адгезионных связей и влияния их распределения на внутренние напряжения, возникающие в процессе отверждения ненасыщенных полиэфиров, путем модифицирования стеклянной подложки кремнийорганическими соединениями. Особенность этих соединений состоит в том, что они химически взаимодействуют с поверхностью стекла и содержат набор функциональных групп, способных образовывать с олигомером связи различной природы. Адгезия полиэфирных покрытий, определяемая по величине предельных внутренних напряжений, вызывающих самопроизвольное отслаивание пленки от подложки, составляет 4,5 МПа и обусловлена образованием водородных связей между ОН- и СО-группами ненасыщенного полиэфира и ОН-группами стекла. Величина внутренних напряжений зависит от условий полимеризации и толщины покрытий [112]. Наименьшие внутренние напряжения возникают в покрытиях, отвержденных при 20 °С. Однако неполное насыщение двойных связей в этих условиях и влияние относительной влажности на адгезионную прочность обусловливают нестабильность механических свойств и сравнительно низкую прочность покрытий. [c.68]

Чаще всего применяют поливинилбутираль (бутвар), улучшающий адгезию смолы к стеклу и входящий в состав связующих марок БФ-1, БФ-2, БФ-4, БФ-6, ВБФ-1 поливинилформальэти-лаль (винифлекс), увеличивающий термостойкость и всходящий в состав связующего марки ВФТ фурфурол, входящий в состав связующего ФН. На характеристики связующего влияют соотношение смолы и поливинилацеталя, тип и молекулярный вес поливинплацеталя, соотношение гидроксильных, ацетатных и ацетальных групп в нем. Образование сетчатой структуры в связующем происходит при взаимодействии гидроксильных групп поливинилацеталя и метилольных групп резольной смолы. Кроме того, для модификации фенолформальдегидных смол используются кремнийорганические соединения, в основном этиловый эфир ортокремниевой кислоты, при взаимодействии которых происходит реакция между этоксильными группами этилового эфира и метилольными и гидроксильными группами смолы. Модифицированные кремнийорганическими соединениями смолы имеют повышенную теплостойкость, хорошие диэлектрические свойства и лучшую водостойкость. При введении в состав модифицированных фенолформальдегидных смол активных добавок, например кремнийорганических мономеров, благодаря изменениям в структуре сетчатого полимера (увеличение плотности сетки) повышается адгезионная прочность, улучшаются механические характеристики и водостойкость. Это происходит, вероятно, вследствие того, что кремнийорганические мономеры, например диэтоксисиланы, взаимодействуют в процессе отверждения не только с поверхностью стекловолокон, но и с функциональными полярными группами смолы. [c.120]

СТИ стекла в результате гидрофобизации ее алкилхлорсиланами. Известно, что в результате подобной обработки на поверхности стекла образуется тонкая пленка кремнийорганического соединения, которая очень прочно связывается с поверхностью стекла и может быть удалена только механически или с помощью плавиковой кислоты. Поверхность стекла взаимодействует с алкилхлорсиланами путем химической реакции между активным водородом поверхности стекла и галоидом алкилгалоидсилана с образованием связи 81—О—81. При этом поверхность метилируется и приобретает водоотталкивающие свойства. Из рассмотрения рис. 4 следует, что концентрация гидроксилов поверхности резко уменьшается и в спектрах проявляется полоса поглощения метильных групп. Исследование кинетики процесса модифицирования алкилхлорсиланами показывает, что состояние равновесия наступает через 2 часа. Однако на поверхности сохраняется еще какое-то количество гидроксильных групп. Характерная полоса поглощения этих групп сохраняется, но в несколько смещенном виде. Отсюда можно сделать вывод о возмущении этих групп. [c.512]

В качестве полимерных аппретов применяют также смолы на основе сополимеров винилацетата, поливинилбутираля, эмульсии поливинилацетата, феноловинилбутиральные смолы, смолы на основе аллиловых эфиров, неопреновый латекс и др. [492]. Своеобразным методом увеличения адгезии полимеров к стеклянным волокнам является введение некоторых активных соединений в состав полимерных связующих [6]. Так, введение в смолы некоторых кремнийорганических мономеров, способных химически взаимодействовать как со связующим, так и со стеклом, позволяет получить эффект, аналогичный достигаемому аппретированием стеклянного волокна введение таких соединений одновременно улучшает сма-- чивание этими связующими поверхности волокна [493]. [c.258]

В композициях из разнородных материалов, отличающихся друг от друга термоупругими свойствами, и прочно соединенных друг с другом адгезионными силами, остаточные напряжения в пленке полимера возникают даже в том случае, если нагревание и охлаждение материала не сопровождалось возникновением температурного градиента по толщине материала. В качестве примера на рис. П.1 рассматривается кинетика нарастания напряжений в композиции, состоящей из пленки отверждающегося связующего, нанесенной на поверхность стекла [1]. Силы сцепления смолы со стеклом препятствуют усадке смоляной пленки во время отверждения и последующего охлаждения, что приводит к нарастанию напряжений в ней. В зависимости от структуры смолы, механизма процесса отверждения и адгезионного взаимодействия связующего с наполнителем остаточные напряжения, являющиеся суммой усадочных и термических напряжений, изменяются в широких пределах. При отверждении эпоксидных смол происходит ничтожно малое изменение объема, поэтому усадочные напряжения в эпоксидной пленке, отверждающейся на поверхности стекла, составляют всего лишь 8—15 кгс/см (рис. П.1). Усадочные же напряжения в пленке из кремнийорганической смолы К-9, отвержденной на стекле, достигают 100 кгс/см . При охлаждении пленок после 01К0нчания отверждения в них возникают термические напряжения тем большие, чем выше температура отверждения. Они намного превышают усадочные и могут достигать 300— 450 кгс/см . Структурное пластифицирование связующего или снижение поверхностной энергии наполнителя приводит к существенному уменьшению остаточных напряжений. [c.48]

Мономерные соединения класса кремнийорганических веществ, созданных К. А. Андриановым и его школой (например, [234—237]), способны к химическому взаимодействию с гидроксильными группами, находящимися на поверхности различных силикатных материалов, а также с гидроксильными группами в структуре целлюлозы и других органических веществ. В результате этих реакций происходит явление гидрофобизации гидрофобизированпое стекло перестает смачиваться водой, гидрофобизи-рованные ткани и бумага перестают намокать. Толщина мономолекулярных слоев кремнийорганичеекой пленки составляет несколько ангстрем, но для образования стойких покрытий следует увеличивать толщину до 10—30 А, а в некоторых случаях — до сотен ангстрем. [c.241]

При исследовании взаимодействия полиорганосилоксанового связующего с поверхностью тонкодисперсных стекол была проведена обработка их рядом кремнийорганических соединений, в том числе и силанолами. Силанолы в этом случае рассматривались как простейшие реагенты, моделирующие активные участки полиорганосилоксана и позволяющие оценить вероятность взаимной конденсации силанольных групп полимера и стекла [195]. Микропорошок боросиликатпого стекла состава 5.0 КадО— [c.59]

Благодаря наличию в органическом радикале функциональных групп легко осуществляется взаимодействие с поверхностью стекла, керамики и изделий с различными подрытиями. Адгезия таких соединений достаточно велика, особенно, если поверхность основного материала обрабатываемого изделия содержит гидроксильные группы. Кремнийорганические соединения используют в различных отраслях техники с целью защиты от коррозии изделий из металлов, создания водоустойчивых материалов в строительном деле, для придания водоотталкивающих, пламезащитных и других свойств тканям и коже [34—41]. [c.171]

Работами Б. А. Киселева, Я. Д. Аврасина [256—258], Б. Вандербил-та [228, 229, 259], Е. Плюдмена и других исследователей [230, 260] показано, что введение в состав смол химически активных соединений, таких как гидрофобно-адгезионные кремнийорганические мономеры, приводит к улучшению водостойкости и повышению механических характеристик стеклопластиков, полученных на основе модифицированных полимерных связующих. Объяснение возможного механизма реакций, протекающих между функциональными группами активного кремнийорганического мономерного соединения и полимера, а также реакций, протекающих на поверхности стекла при взаимодействии с ним активного соединения, сводится к следующему. [c.250]

Органические производные кремния и хрома, бифункциональные по своей природе, вступают в химическое взаимодействие с ОН-груп-пами поверхности стеклянного волокна и могут реагировать затем с нанесенной смолой [73—77]. В качестве органических производных кремния предлагаются метилхлорсиланы, метилэтоксисиланы, винил-хлорсиланы и другие соединения. Для каждого кремнийорганического соединения имеется определенная температура [78], при которой происходит его взаимодействие с поверхностью стекла (табл. 91). [c.477]

Для гидрофобизации пригодны многие кремнийорганические мономерные соединения, однако необходимо учитывать их влияние в процессе обработки на различные свойства материалов, следить, чтобы свойства материала не ухудшались. Для гидрофобизации керамических, стеклянных и фарфоровых изделий можно использовать соединения, содержащие активный атом хлора, например диметилдихлорсилан, метилтрихлорсилан, этил-трихлорсилан и др. Эти жидкости обеспечивают хорошую гидрофобизацию керамических материалов. Керамические детали, широко применяемые в качестве панельного материала в радиоаппаратуре, после увлажнения резко снижают электрическое сопротивление, которое обычно мало зависит от качества керамического материала, так как последний хорошо смачивается водой, и определяется только сопротивлением выпавшей на поверхности детали пленки воды. Если такие панели держать в течение 15— 20 мин. в парах диметилдихлорсилана или другого алкил-хлорсилана, а затем несколько минут на воздухе и прогреть при 120° для удаления образовавшегося при этом хлористого водорода, то электрическое сопротивление увлажненного керамического материала будет в 1000 раз и более выше, чем необработанного. При такой обработке на поверхности керамической детали в результате взаимодействия диметилдихлорсилана и поверхностной влаги, адсорбированной на поверхности керамической детали, образуется тончайшая пленка полидиметилсилокса-на, которая изменяет поверхностные свойства керамической детали. Поверхность керамической детали приобретает гидрофобные свойства полидиметилсилоксана и в результате действия воды или паров воды перестает смачиваться водой, как раньше. Таким путем можно легко повысить влагостойкость фарфора, стекла и других керамических материалов, применяемых в радиотехнике, и резко улучшить работу таких деталей в аппаратуре при повышенной влажности. Через смотровые стекла самолетов и автомобилей, покрытые тонким слоем водоотталкивающей прозрачной кремнийорганической жидкости или лака, будет хорошо видно во время любого дождя. [c.22]