Flammenpyrolyse/Flammensilikatisierung und Oberflächenaktivierung/Oberflächenvorbehandlung mit flamprico
Flammenpyrolyse von Oberflächen als Lösungsansatz für viele Probleme
Wir beschäftigen uns mit dem Abscheidung und Aufbringen von funktionellen und anhaftungsverbessernden nanoskaliger Schichten unter Atmosphärendruck.
Dieses Verfahren wird auch als Flammenbeschichtung bezeichnet.
Dabei wird in einer Gasflamme ein Ausgangsstoff (Präkursor) pyrolisiert und in dem Sauerstoffbereich der Flamme zu einem Metalloxid chemisch gewandelt. Dieses Metalloxid trifft in seiner flüssigen Phase auf den Untergrund auf, erkaltet dort, und setzt sich als Hochfeste amorphe Schicht dort fest. Diese Schicht beträgt im Schnitt zwischen 20-100nm.
Da diese Schicht aufgrund ihrer amorphen unregelmäßigen Struktur eine sehr große Oberfläche besitzt, erhöht sich die Benetzungsoberfläche und verstärkt sich die Adhäsionskräfte bei einer anschließenden Beschichtung des Untergrundes.
Die Flammenpyrolyse ist eine kostengünstige Lösung um Oberflächen zu funktionalisieren, zu silikatisieren und diese für eine Anhaftung zu optimieren.
Von flamprico werden dafür verschiedene Lösungen angeboten.
Diese reichen vom Handgerät bis hin zu automatisierten Anlagen im Durchlaufbetrieb.
- Zur Vorbehandlung von kleinen Flächen empfehlen wir Ihnen das Beflammungssystem flamprico Basis.
- Bei einer Flammenpyrolytischen Vorbehandlung mittelgroßer Flächen haben wir das Erweiterungssystem XXL entwickelt.
- Bei sehr großen Durchsätzen entwickeln wir mit dem Kunden zusammen und speziell seinen Anforderung gerecht, automatisierte Komplettlösungen.
Welche Präkursoren gibt es, und welche Funktionalität weisen Sie nach der Pyrolyse aus
Als Ausgangsmaterialien stehen z.B.
- Silane zum Erzeugen einer Siliziumdioxidschicht,
- Aluminiumnitrate für Aluminiumdioxid,
- Tetra-n-butyl titanate für Titandioxid und
- Cerium(III)-Chloride für Ceriumdioxid
Diese Metalloxide können folgende Eigenschaften aufweisen:
- Erhöhung der Oberfläche eines Substrates und damit bessere Anhaftung
- Höhere Oberflächenhärte und damit verbesserte Kratzbeständigkeit
- Photokatalytische Schichten und damit erhöhter UV Schutz
Oberflächenaktivierung mit einer Gasflamme
Die flamprico Oberflächenaktivierung ist ein Verfahren, bei der ein Substrat mit einer Gasflamme mit Sauerstoffüberschuß beflammt wird.
Wichtig ist bei diesem Verfahren die präzise Einstellung des Gas/Luftgemischs, um den optimalen Sauerstoffüberschuss permanent und gleichmäßig zur Verfügung zu stellen.
Dabei wird in der Oberfläche des zu behandelnden Substrats Molekülketten aufgebrochen und in der Flamme vorhandene aktive OH und COOH-Gruppen, eingebunden.
Dadurch werden mittels einer chemischen Reaktion in dem ursprünglich unpolaren Werkstoff polare Gruppen gebildet.
Dieses ist durch eine deutliche Erhöhung der Oberflächenspannung .nachweisbar.
Es führt zu einer verbesserten Benetzung der Oberfläche und zu einer Verbesserung der Anhaftung.
Die niedrige Oberflächenspannung ist die Ursache dafür, daß Flüssigkeiten wie z. B. eine Tinte, Klebstoffe oder Lacke eine kegelformähnliche Gestalt annehmen.
Bei einer höheren Oberflächenspannung verläuft die Flüssigkeit besser auf der Oberfläche, bildet eine größere Grenzfläche zum Untergrund und erhöht dadurch die Adhäsionskräfte.
Eine Oberflächenspannung kann man mit Testtinten messen. Dazu wird mit der Testtinte ein Pinselstrich auf der Oberfläche aufgebracht.
Zieht sich dieser innerhalb von drei Sekunden zusammen, so ist die Oberflächenspannung des Untergrundes geringer wie die der Testtinte.
Der Vorgang wird solange wiederholt, bis der Tintenstrich erhalten bleibt, oder sich ausdehnt. Hierzu wird bei jedem Versuch eine neue Test Tinte mit niedriger Oberflächen Spannung verwendet.
Die Maßeinheit für die Oberflächenspannung ist mN/M (milli Newton pro Meter).
Oberflächenaktivierung durch flamprico Spezialreiniger
Diese Reinigungsflüssigkeit reinigt und aktiviert die Oberfläche in einem Durchgang durch die von uns entwickelte spezielle Zusammensetzung.
Der flamprico Spezialreiniger besteht aus organischen Lösemitteln.
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