Lepidla z organokřemičitých sloučenin

11.1.21 Lepidla z organokřemičitých sloučenin

Ing. Miloš Sova, CSc.

Základním charakteristickým znakem silikonů je to, že polymerní řetězec není tvořen atomy uhlíku, ale atomy křemíku, střídajícími se s jinými atomy, nejčastěji s kyslíkem, ale též s uhlíkem, dusíkem aj. Uhlík je obsažen ve skupinách, které jsou na základním řetězci vázány.

Dobré porovnání mezi polymerními řetězci klasických polymerů a silikonů přináší struktura polyethylénu a polydimethylsiloxanu:

polyethylén polydimethylsiloxan

Výchozími látkami pro přípravu silikonových lepidel a tmelů jsou chlorsilany. Jejich hydrolýzou se získávají silanoly, které pak přecházejí postupnou kondenzací na polysiloxany:

Zesíťování polysiloxanů při laboratorní teplotě může probíhat několikerým způsobem. U jednosložkových lepidel lze připravit polysiloxany s koncovými hydroxylovými skupinami a k tomuto polymeru přidat 3 až 5 hmotových dílů methyltriacetoxysilanu na 100 hmotových dílů směsi. Při zamezení přístupu vzdušné vlhkosti je roztok methyltriacetoxysilanu v polymeru stabilní. Působením vzdušné vlhkosti nejprve hydrolyzují acetátové skupiny, pak dochází ke kondenzaci a síťování.

Vzniká přitom kyselina octová, která se pozvolna vypařuje. Rychlost síťování lepidel a tmelů závisí na rychlosti difúze vzdušné vlhkosti do nitra vrstvy mezi oběma adherendy.

Síťování jednosložkových lepidel a tmelů na bázi polysiloxanů při laboratorní teplotě lze dosáhnout účinkem vzdušné vlhkosti i u polymerů zakončených snadno hydrolyzovatelnými, například acetátovými skupinami.

Ani za přítomnosti katalyzátorů nezačíná zesíťování. K iniciaci reakce postačí vzdušná vlhkost, která způsobí odštěpení kyseliny octové nebo aminu a znovu vzniklé silanoly mohou vlivem katalyzátorů zesíťovat. Malé množství vody obsažené ve vzdušné vlhkosti postačuje z tohoto důvodu, že při reakci vzniká voda.

Aby síťování proběhlo do konce, musejí se přidávat katalyzátory, například sloučeniny typu R₂Sn(OCOR')₂, kde R je alkyl s jedním až čtyřmi atomy uhlíku nebo fenyl, R' pak alkyl s jedním až sedmnácti atomy uhlíku. Délka řetězce R a R' ovlivňuje katalytickou aktivitu těchto sloučenin, často se používá dibutylcíndilaurát.

Dvousložková lepidla a tmely na bázi polysiloxanů se mohou za…