Influence de la diatomite et de ses modifications de base sur soi

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 13691 (2023) Citer cet article

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L'étude a examiné comment la diatomite et ses modifications affectaient la capacité auto-adhésive des adhésifs silicones sensibles à la pression. Pour créer une composition adhésive à tester, des charges ont été ajoutées à une résine de silicone commerciale, qui ont ensuite été utilisées pour créer de nouveaux rubans modifiés sensibles à la pression. Les rubans résultants ont été testés pour déterminer leur adhérence, leur collant, leur cohésion à température ambiante et élevée, le test SAFT (Shear Adhesive Failure Temperature), leur durée de vie en pot (viscosité) et leur retrait. Les résultats obtenus ont été comparés à ceux des bandes non modifiées. Les tests ont abouti à une résistance thermique plus élevée (225 °C) et à un retrait plus faible (0,1 %). En conséquence, nous pouvons conclure que des matériaux présentant une résistance thermique avec une légère diminution des autres paramètres ont été obtenus.

Les adhésifs sensibles à la pression (PSA) sont des matériaux relativement nouveaux dans l'industrie ferroviaire. En tant que matériaux viscoélastiques « éternellement vivants », ils présentent un caractère collant permanent à température ambiante à l'état sans solvant, un caractère collant lorsqu'ils sont légèrement pressés et aucune transformation liquide en solide. Les PSA se présentent sous de nombreuses formes différentes : rubans adhésifs double face de différentes épaisseurs avec support ou noyau en mousse fonctionnelle, rubans de transfert auto-adhésifs, rubans simple face et feuilles d'impression. En plus de leurs différentes formes, les adhésifs sensibles à la pression ont différentes formulations chimiques et conviennent à un large éventail d'applications industrielles. Parmi tous les adhésifs sensibles à la pression, il existe trois formulations chimiques les plus populaires parmi lesquelles ils peuvent être obtenus : les acrylates, les silicones et le caoutchouc1,2,3,4.

Les adhésifs silicones sensibles à la pression sont appelés matériaux spéciaux. Depuis leur introduction en 1960, les adhésifs silicones sensibles à la pression (Si-PSA) ont trouvé de nombreuses applications, notamment des rubans pour le collage de matériaux à faible énergie de surface, ainsi que dans les secteurs de l'électricité et de l'électronique, de la médecine, de la santé et de l'automobile. La grande flexibilité des connexions Si – O – Si dans les adhésifs silicone auto-adhésifs, la faible interaction intermoléculaire, la faible tension superficielle, l'excellente stabilité thermique et la transparence aux UV, les excellentes propriétés électriques, la résistance chimique et la résistance aux conditions météorologiques rendent ces adhésifs relativement meilleurs que les autres. PSA conventionnels à base de carbone. Les Si-PSA avec groupes méthyle et phényle sont réticulés à une température comprise entre 120 et 150 °C avec des peroxydes organiques. Les adhésifs sont inertes et très hydrophobes tout en conservant une bonne perméabilité à la vapeur d'eau. Depuis 2000, on constate un intérêt croissant pour les nouveaux adhésifs silicones sensibles à la pression ; notamment sous forme de rubans médicaux et industriels. De plus en plus de tentatives sont faites pour modifier les adhésifs afin d'augmenter les propriétés souhaitées (par exemple la résistance thermique). En raison du manque de groupes fonctionnels dans le polymère et de notre propre expérience de recherche, les résines de silicone finies sont physiquement modifiées en ajoutant une charge pour augmenter la résistance thermique de l'adhésif5,6,7,8.

Les rubans en silicone sont surtout connus pour leur capacité à adhérer à des matériaux à faible énergie de surface et leur résistance à une très large plage de températures, de − 40 °C à plus de 250 °C. Les caractéristiques de base de ce groupe de matériaux auto-adhésifs sont la capacité de former des liaisons adhésives avec des matériaux silicones, la résistance relative aux moisissures et aux champignons (car le silicone est "inorganique", ce qui signifie que le squelette est sans carbone, il est hypoallergénique en nature). Les inconvénients sont souvent mentionnés en raison de la force d'adhésion relativement faible avec les matériaux non silicones9,10,11.

Les chercheurs s’efforcent d’augmenter considérablement le potentiel des matières premières zéolitiques, telles que la diatomite, grâce à l’utilisation de diverses méthodes de modification. La modification présente un grand intérêt, principalement en raison non seulement de la présence et des propriétés importantes de ces matériaux, mais également du rendement optimisé et du faible coût. Les zéolites modifiées représentent des perspectives polyvalentes pour diverses applications. La modification des zéolithes est le plus souvent utilisée pour augmenter leur capacité d'échange d'ions, augmenter leur capacité et obtenir un matériau plus sélectif12.