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제목: 실리콘 실란트의 소개
이름: 강문봉


등록일: 2009-02-21 10:42
조회수: 11123


제  목 실란의 소개

실란(SILANE)은 매개체 (커플링제-COUPLING)로서 중요한 위치를 차지 하고 있습니다.
이것은 미네랄 필러(MINERAL FILLER)를 고무나 플라스틱에 잘 결합 할수 있도록 하는 중매 역할을 하여, 장기간 수분에 노출 되어도 FILLER의 역할인 물성 증강의 효과를 유지하게 합니다.
  실란은 그 구조식에서 볼 수 있듯이 2가지의 기능을 하는 것이 특이한 사항입니다.

           R1 Si (OR)3

R1은 여러가지의 폴리머들(AMINO,MERCAPTO, METHACRYLOXY, VINYL EPOXY)등과 반응 하는 유기 기능 그룹(ORGANO-FUNCTIONAL GROUP)입니다.
OR은 실란 분자의 다른 쪽 끝에 있는 가수 분해성 알콕시 그룹( HYDROLYZABLE ALCOXY GROUP )을 의미합니다.       일반적으로 FILLER표면에 있는 수분은
알콕시 그룹을 가수 분해 하여 실라놀(SILANOL)이라는 물질을 만들고 이것이 FILLER 알갱이 외부에 있는 수분과 반응 하게 합니다.   그리하여 FILLER와 폴리머간에 결합(BOND)이 이루어 지는 것입니다.
FILLER의 질량에 비해 1%이하의 실란을 사용 해야 가장 효과적이라고 합니다.
실란은 폴리머와 COMPOUNDING할 때 혹은 그 전에 투입 할 수 있습니다.
  실란은 유리 강화 플라스틱을 제조 할 때 널리 활용되고 있으나, 검정색을 띠지 않는 고급 미네랄 함유 고무 제조시에도 점점 많이 응용 되고 있습니다..


제  목 실란 카플링제의 응용

1. 에폭시 수지계
유리강화 플라스틱용의 유리섬유처리재로서의 실란 카플링제 사용은 일반적인 용도입니다.
전기특성을 개선할 목적으로 전기,전자 부품용의 에폭시 수지에의 응용이 왕성하게 행해지고 있습니다.  그 대표적인 것이 각종 전기제품, 컴퓨터 등에 쓰여지는 프린터 기판 유리에폭시 적층판입니다.
미리실란 카플링제로 처리한 유리섬유직포를 이용하여 에폭시 수지를 함침시켜 건식적층법 혹은 습식적층법에 의해 유리에폭시 적층판이 얻어 질 수 있습니다.
이렇게 해서 얻어진 적층판의 약 2배의 굽힘 강도를 나타내며 또 초기의 상태와 거의 변하지않는 전기특성 ( 체적저항율, 절연파괴 강도, 유전율, 유전정접 등)을 나타낸다.

2. 각종 유기계 고무
실리카, 탄산칼슘 등을 배합한 EPDM, NBR, 이소프렌고무에의 응용도 일반적입니다.
실란카플링제는 화학적으로 탄성체와 결합하지 않는 실리카의 보강성을 개선할 목적으로 사용되어 집니다.
실란 카플링제의 실리콘실링제, 축합형 접착성 액상 실리콘 고무, 부가형 접착성 액상 실리콘 고무에의 응용도 가능합니다.
실리카의 분산성을 개선하여 보강성을 향상함과 동시에 본래 플라스틱과 금속등의 기재에 접착하지 않는 실리콘 수지에 접착성을 부여시키는 것이 가능합니다.

3. 프라이머(Primer)
실란 카플링재의 성질을 가장 적극적으로 이용하고 있는 것이 프라이머입니다.
프라이머의 목적은 무기재료나 유기재료의 접착 또 유기재료끼리의 접착을 위해서 전처리하는 것이지만, 프라이머 중에 배합한 실란 카플링제의 효과를 최대한으로 이용할 수 있도록 도장성, 친화성을 개선하기 위해 실란카플링제를 여러 종류의 수지올리고머, 용제 등과 배합하여 조정합니다.
최근에는 실란 카플링제 단독 보다도 우수한 내수성, 내열성 등을 갖는 프라이머가 활발하게 개발되어, 이것 자체로는 접착성이 부족한 폴리 우레탄계, 폴리설파이드계등의 실링제, 실리콘고무, 실리콘 수지 등의 접착성의 개량에 쓰여지고 있습니다.

4. 실란가교 폴리에칠렌
실란 카플링재의 화학구조를 교묘하게 이용해서 2종류 관능기 내의 비닐기를 폴리에틸렌에의 편말단에 사용하여 가수 분해의 알콜기를 가교에 사용한 독특한 가교 폴리에틸렌이 개발 되어 지고 있습니다.
이것은 실란가교 폴리에틸렌이라 부르며 성형한 후에 끓는 물에 담그는 방법으로 가교시키는 것입니다. 이 방법이 개발되어 종래 물리 특성을 개선하기 위해 가교에 고온과 방사선이 필요하였던 것이 쉽게, 더우기 적은 설비 투자와 에너지 소비로 가교가 가능하게 되었습니다.
제  목 실리콘 실란트의 소개
실리콘 실란트는 다른 유기고무 실란트에 비해 내구성, 내후성, 내열성, 내한성, 내수성 등이 뛰어난 특성을 가지고 있습니다.   이들 특성은 실리콘 실란트의 주성분인 오가노폴리실록산(ORGANO POLYSILOXANE)의 기본 골격, 분자구조에 의한 것입니다.
실리콘 실란트는 처음에 초산형이 개발되었고, 그후 옥심형이 개발되어 무산형으로 널리
보급되고 있습니다.
2액형의 RTV(ROOM TEMPERATURE VULCANIZATION) 실리콘 실란트도 미국의 기술 도입에 의해 연이어 개발 되고 있습니다.
실리콘 실란트의 주용도는 80%이상이 건축용으로 이용 되고 있습니다.
구조물의 극간이나 이음매를 SEALING하는 것으로 콘크리트의 BLOCK의 이음매 로서 이용되는 것을 시작으로 현재는 일반 주택, 건축, 토목, 차량, 자동차, 항공기, 선박 등 모든 분야에 활용 되고 있습니다.
주력의 건축분야에서도 브레하브법, 카텐월공법 등 초고층건축의 보급에 따라 SEALING의
고성능화가 더욱 진행 되고 잇습니다.
건축용 SEALING재는 공기 중의 습기에 의해 경화하여 고무탄성체로 됩니다.
주성분은 오가노폴리실록산이고 무기충전제, 가교제, 기타 첨가제등이 기본 원료로 사용되며, 가교제의 종류에 따라 분류 되어 있습니다.

실리콘 SEALING재의 종류와 특징
종류 (1성분형)           장   점 및   단   점
=============   ==========================================
초산형      고무강도크다,투명성우수 초산냄새, 금속 부식성
옥심형    냄새가 거의 없다 동등의 특별 금속의 부식
알코올형     무취,부식성없음,몰타르와 접착양호  경화느림
아미드형     부식 없음            아미드 냄새
아민형     부식 없음             이미드 냄새
마스틱형    프라이머 사용안함, 접착력 양호 용제에 의한 부피감 결여

종류             장   점  및  단   점
=============   =========================================
  2성분형    탄성율저하,고강열,고접착성, 고온밀봉시 느린경화


*1액형 실리콘 실란트
1액형 실리콘 실란트는 카트리지 혹은 튜브에 밀폐상태로 보존 되어 사용 할 때, 내용물을 압축하여 사용합니다.
공기 중에 노출 되면 습기와 반응하여 특정의 생성물을 방출 하면서, 표면으로부터 내부로 향하여 경화가  옮겨 집니다.   경화 속도는 온도와 습도에 따라 차이가 있습니다.  
그러므로 이음매에서는 완전히 경화할 때 까지는 상당한 시간이 필요합니다.
경화성분은 일반적으로 탈초산형, 탈옥심형, 탈알코올형 등이 이용되고 있습니다.
이들 경화제는 3관능이기 때문에 높은 모듈러스(MODULUS-일정한 길이까지 당길 때 드는 힘) 타입의 실란트가 됩니다.
1액형 실리콘의 주된 용도는 다음과 같습니다.
¨ 유리 사이의 이음매, 유리 서스펜션
¨ 샷시와 유리의 이음매
¨ ALC, 스텐레스 주위의 이음매
¨ 대리석, PC주위의 이음매
¨ 내장
¨ 욕조, 세면기 주위

*2액형 실리콘실란트
2액형 실리콘 실란트는 주제, 경화제, 안료로 되어 있고, 이것들을 혼합하여 사용합니다.
사용 할 때에 혼합하기 때문에 혼합 불량, 배합간격 차이 등에 의해 본래의 특성이 나오지 않을 때도 있습니다.
2액형 실리콘 실란트의 가교 방식은 아미녹시형이고2 관능아미녹시경화제는 쇄장연장능력이 높아 저모듈러스, 고신장의 실리콘 실란트에는 최적입니다.
주된 사용 용도는 다음과 같습니다.
¨ 금속카텐벽 이음매
¨ 콘크리트 카텐벽 이음매
¨ 나무 이음매
¨ 샷시와 유리의 이음매
특히 초고층의 카텐벽 이음매에는 2액형실리콘실란트의 사용이 증가 하고 있는 실정입니다.

    
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