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실리콘 제품의 주요한 용도중의 하나는 접착용 실링이다.
부착에 관한 여러 이론이 있으나 서로 다른 소재를 접합시키고자 할 때 중요한
요소는 표면의 청결상태, 표면의 형태, 그리고 표면에너지라 볼 수 있다. 일반적으로
실리콘의 부착력이 잘 발휘되는 금속의 표면이라 할 지라도 표면에 절삭유등 기타
오일류가 묻어 있는 경우라면 실리콘제품 자체의 고유한 부착력 발휘를 기대하기
힘들다. 또한 미세하게 볼 때 표면이 지나치게 매끄러운 것 보다는 울퉁불퉁한
쪽이 접촉면적이 크게되어 부착력 발휘에 용이한 경향을 갖는다. |
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물
질 |
표면에너지
(dyne/cm) |
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테프론 |
18 |
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실리콘 |
20
~ 23 |
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폴리프로필렌 |
29
~ 30 |
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폴리에틸렌 |
31
~ 32 |
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폴리에스터 |
35
~ 38 |
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각종금속류 |
수십
~ 수백 |
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표면에너지 또한 부착이론에 있어 중요한
개념인데, 몇가지 물질의 표면에너지를 보면 왼쪽의 표와 같다. 테프론은
실리콘보다 표면에너지가 낮아 부착발휘에 가장 불리한 물질이라 할
수 있으며, 각종 금속이나 유리등은 부착발휘에 유리한 소재라 할
수 있다. 즉 표면에너지가 낮은 물질은 반응하지않는 경향이 있고,
높은 물질의 경우는 반응력이 높은 경향이 있다.
부착의 발현에 불리한 소재에 부착을 내기 위한 방법은 여러가지가
있는데, 프라이머(Primer)를 도포후 실링을 하거나, 부착발현에
유리한 조건이 되도록 |
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| 표면을 변경시키거나, 실리콘에 사용하는 실란커플링제의 종류와 함량을 조정하여
부착력을 증진시키기도 한다. |
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| 부착 메커니즘 |
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| 실리콘의 첨가제로 사용되는 실란커플링제( Y - (CH2)n
- Si OR)의 반응메카니즘은 상기의 도해와 같다. 실란커플링제의 알콕시시릴기(
Si - OR)가 물등에 의해 가수분해되어 Silanol을 형성하고 이 실라놀기와
무기질표면이 축합반응에 의해 Si - O - M 결합을 형성한다.또한, 다른
반응기 Y는 유기질과 결합하여, 결과적으로 무기질과 유기질이 화학적으로 결합한다. |
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