Не, гэта не будзе сумна, шчыра кажучы, асабліва калі вы любіце эластычныя гумовыя рэчы. Калі вы будзеце чытаць далей, вы даведаецеся амаль усё, што хацелі ведаць пра аднакомпонентныя сіліконавыя герметыкі.
1) Якія яны
2) Як іх зрабіць
3) Дзе іх выкарыстоўваць
Уводзіны
Што такое однокомпонентный сіліконавы герметык?
Існуе шмат тыпаў хімічных герметыкаў - сіліконавыя, паліурэтанавыя і полісульфідныя з'яўляюцца найбольш вядомымі. Назва паходзіць ад асновы задзейнічаных малекул.
Сіліконавай асновай з'яўляецца:
Si – O – Si - O – Si – O – Si
Мадыфікаваны сілікон з'яўляецца новай тэхналогіяй (прынамсі ў ЗША) і фактычна азначае арганічную аснову, вылечаную з дапамогай сіланавай хіміі. Прыкладам з'яўляецца алкоксисилановый аксід поліпрапілена.
Усе гэтыя хімікаты могуць складацца як з адной, так і з двух частак, што, відавочна, залежыць ад колькасці частак, неабходных для зацвярдзення рэчы. Такім чынам, адна частка проста азначае адкрыццё трубкі, картрыджа або вядра, і ваш матэрыял зацвярдзее. Звычайна гэтыя адначасткавыя сістэмы ўступаюць у рэакцыю з вільгаццю ў паветры і становяцца гумай.
Такім чынам, аднакампанентны сілікон - гэта сістэма, якая стабільная ў трубе, пакуль пад уздзеяннем паветра не зацвярдзее і не атрымае сіліконавы каўчук.
Перавагі
Адзіны сілікон мае шмат унікальных пераваг.
-Пры правільным складанні яны вельмі стабільныя і надзейныя з выдатнай адгезіяй і фізічнымі ўласцівасцямі. Тэрмін прыдатнасці (час, які вы можаце пакінуць у цюбіку перад выкарыстаннем) не менш за адзін год з'яўляецца нармальным з некаторымі рэцэптурамі, якія доўжацца шмат гадоў. Сіліконы таксама маюць, бясспрэчна, лепшыя доўгатэрміновыя характарыстыкі. Іх фізічныя ўласцівасці амаль не змяняюцца з цягам часу без ўздзеяння ультрафіялету і, акрамя таго, яны дэманструюць выдатную тэмпературную стабільнасць, якая перавышае тэмпературу іншых герметыкаў як мінімум на 50 ℃.
- Адна частка сілікону цвярдзее адносна хутка, звычайна скура ўтвараецца на працягу 5-10 хвілін, на працягу адной гадзіны становіцца неклейкай і менш чым за суткі цвярдзее да эластычнай гумы глыбінёй каля 1/10 цалі. Паверхня мае прыемны гумовы адчуванне.
-Паколькі іх можна зрабіць напаўпразрыстымі, што само па сабе з'яўляецца важнай асаблівасцю (напаўпразрыстыя з'яўляюцца найбольш выкарыстоўваным колерам), іх адносна лёгка пігментаваць у любы колер.
Абмежаванні
Сіліконы маюць два асноўныя абмежаванні.
1) Яны не могуць быць пафарбаваны фарбай на воднай аснове - гэта таксама можа быць складана з фарбай на аснове растваральніка.
2) Пасля зацвярдзення герметык можа вызваліць частку свайго сіліконавага пластыфікатара, які пры выкарыстанні ў дэфармацыйных швах будынка можа стварыць непрывабныя плямы ўздоўж краю шва.
Зразумела, з-за самой прыроды таго, што яна з'яўляецца адной часткай, немагчыма атрымаць хуткае глыбокае цвярдзенне, таму што сістэма павінна рэагаваць з паветрам, такім чынам, цвярдзець зверху ўніз. Калі казаць крыху больш канкрэтна, сілікон нельга выкарыстоўваць у якасці адзінага ўшчыльняльніка ў ізаляцыйных вокнах, таму што. Нягледзячы на тое, што яны выдатна ўтрымліваюць вялікую колькасць вадкай вады, вадзяная пара адносна лёгка праходзіць праз отвержденную сіліконавую гуму, выклікаючы запацяванне блокаў IG.
Рынкавыя плошчы і выкарыстанне
Аднакампанентныя сіліконы выкарыстоўваюцца практычна ўсюды і ўсюды, у тым ліку, да расчаравання некаторых уладальнікаў будынкаў, дзе два абмежаванні, згаданыя вышэй, выклікаюць праблемы.
Большую частку займаюць рынкі будаўніцтва і самаробкі, за якімі ідуць аўтамабільная, прамысловая, электроніка і аэракасмічная прамысловасць. Як і ва ўсіх герметыках, асноўная функцыя сіліконаў, якія складаюцца з адной часткі, - склейваць і запаўняць шчыліны паміж двума аднолькавымі або рознымі падкладкамі, каб прадухіліць пранікненне вады або скразнякоў. Часам склад наўрад ці будзе зменены, акрамя як зрабіць яго больш цякучым, пасля чаго ён стане пакрыццём. Найлепшы спосаб адрозніць пакрыццё, клей і герметык просты. Герметык герметызуе дзве паверхні, у той час як пакрыццё пакрывае і абараняе толькі адну, у той час як клей утрымлівае дзве паверхні разам. Герметык больш за ўсё падобны на клей, калі ён выкарыстоўваецца ў структурным шкленні або ізаляцыйным шкленні, аднак ён па-ранейшаму функцыянуе для герметызацыі дзвюх падкладак у дадатак да ўтрымання іх разам.
Асновы хіміі
Сіліконавы герметык у незацвярдзелым стане звычайна выглядае як густая паста або крэм. Пры ўздзеянні паветра рэактыўныя канчатковыя групы сіліконавага палімера гідралізуюцца (уступаюць у рэакцыю з вадой), а затым злучаюцца адна з адной, вылучаючы ваду і ўтвараючы доўгія палімерныя ланцугі, якія працягваюць рэагаваць адзін з адным, пакуль у рэшце рэшт паста не ператворыцца ў эфектную гуму. Рэактыўная група на канцы сіліконавага палімера паходзіць з найбольш важнай часткі рэцэптуры (за выключэннем самога палімера), а менавіта сшывальнага агента. Менавіта сшывальнік надае герметыку яго характэрныя ўласцівасці альбо непасрэдна, такія як пах і хуткасць зацвярдзення, альбо ўскосна, напрыклад, колер, адгезію і г.д. з-за іншай сыравіны, якая можа выкарыстоўвацца са спецыфічнымі сістэмамі сшывальнікаў, такімі як напаўняльнікі і ўзмацняльнікі адгезіі . Выбар правільнага сшивателя з'яўляецца ключом да вызначэння канчатковых уласцівасцяў герметыка.
Тыпы отвержденія
Існуе некалькі розных сістэм отвержденія.
1) Ацэтоксі (кіслы пах воцату)
2) Аксім
3) Алкаксі
4) Бензамід
5) Амін
6) Амінаксі
Аксімы, алкаксілы і бензаміды (больш шырока выкарыстоўваюцца ў Еўропе) з'яўляюцца так званымі нейтральнымі або некіслотнымі сістэмамі. Аміны і амінаксільныя сістэмы маюць пах аміяку і звычайна больш выкарыстоўваюцца ў аўтамабільнай і прамысловай прамысловасці або ў спецыяльных будаўнічых праграмах на адкрытым паветры.
Сыравіна
Склады складаюцца з некалькіх розных кампанентаў, некаторыя з якіх неабавязковыя ў залежнасці ад меркаванага канчатковага выкарыстання.
Адзіная абсалютна неабходная сыравіна - гэта рэактыўны палімер і сшывальнік. Аднак амаль заўсёды дадаюцца напаўняльнікі, стымулятары адгезіі, нерэактыўныя (пластыфікуючыя) палімеры і каталізатары. Акрамя таго, можна выкарыстоўваць шмат іншых дадаткаў, такіх як каляровыя пасты, фунгіцыды, антыпірэны і тэрмастабілізатары.
Асноўныя склады
Тыповая аксімная канструкцыя або самаробны склад герметыка будзе выглядаць прыкладна так:
| % | ||
| Полидиметилсилоксан, OH, спынены 50000 cps | 65.9 | Палімер |
| Полідыметылсілаксан, трыметыл, 1000 cps | 20 | Пластыфікатар |
| Метилтриоксиминосилан | 5 | Сшывальнік |
| Амінапрапілтрыэтаксісілан | 1 | Прамотар адгезіі |
| Плошча паверхні 150 кв.м/г | 8 | Напаўняльнік |
| Дибутилолова дилаурат | 0,1 | Каталізатар |
| Усяго | 100 |
Фізічныя ўласцівасці
Тыповыя фізічныя ўласцівасці ўключаюць:
| Падаўжэнне (%) | 550 |
| Трываласць на разрыў (МПа) | 1.9 |
| Модуль пры 100 падаўжэнні (МПа) | 0,4 |
| Цвёрдасць па Шору | 22 |
| Скін з часам (хв.) | 10 |
| Час вольнага часу (мін) | 60 |
| Час скрэтча (мін) | 120 |
| Скразное лячэнне (мм за 24 гадзіны) | 2 |
Склады з выкарыстаннем іншых сшывальнікаў будуць выглядаць падобнымі, магчыма, адрозніваючыся ўзроўнем сшывальніка, тыпам паскаральніка адгезіі і каталізатараў отвержденія. Іх фізічныя ўласцівасці будуць нязначна адрознівацца, калі не выкарыстоўваць падаўжальнікі ланцуга. Некаторыя сістэмы не могуць быць зроблены лёгка, калі не выкарыстоўваць вялікую колькасць крэйдавага напаўняльніка. Відавочна, што такія склады не могуць вырабляцца ў празрыстым або напаўпразрыстым выглядзе.
Распрацоўка герметыкаў
Распрацоўка новага герметыка складаецца з 3 этапаў.
1) Канцэпцыя, вытворчасць і тэставанне ў лабараторыі - вельмі невялікія аб'ёмы
Тут хімік-лабарант мае новыя ідэі і звычайна пачынае з ручной партыі каля 100 грамаў герметыка, каб паглядзець, як ён зацвярдзее і які выгляд гумы атрымліваецца. Цяпер даступная новая машына "The Hauschild Speed Mix" ад FlackTek Inc. Гэтая спецыялізаваная машына ідэальна падыходзіць для змешвання гэтых невялікіх партый па 100 г за лічаныя секунды, выпускаючы паветра. Гэта важна, паколькі цяпер гэта дазваляе распрацоўніку рэальна праверыць фізічныя ўласцівасці гэтых невялікіх партый. Дыяксід крэмнія або іншыя напаўняльнікі, такія як асаджаны мел, можна ўмяшаць у сілікон прыкладна за 8 секунд. Выдаленне паветра займае каля 20-25 секунд. Машына працуе з дапамогай механізму падвойнай асіметрычнай цэнтрыфугі, які ў асноўным выкарыстоўвае самі часціцы ў якасці ўласных змешвальных рычагоў. Максімальны памер сумесі складае 100 грам, і даступныя некалькі розных тыпаў кубкаў, у тым ліку аднаразовыя, што азначае, што яны абсалютна не чысцяцца.
Ключавым момантам у працэсе падрыхтоўкі з'яўляецца не толькі тып інгрэдыентаў, але і парадак дадання і час змешвання. Натуральна, выключэнне або выдаленне паветра важна для забеспячэння тэрміну прыдатнасці прадукту, паколькі бурбалкі паветра ўтрымліваюць вільгаць, якая затым выкліча цвярдзенне герметыка знутры.
Пасля таго, як хімік атрымае тып герметыка, які патрабуецца для яго канкрэтнага прымянення, маштабуецца да планетарнага міксера аб'ёмам 1 кварта, які можа вырабляць каля 3-4 невялікіх прабірак па 110 мл (3 унцыі). Гэта дастаткова матэрыялу для першапачатковага тэставання тэрміну захоўвання і тэсту на адгезію, а таксама іншых спецыяльных патрабаванняў.
Затым ён можа перайсці да машыны аб'ёмам 1 або 2 галоны, каб вырабіць 8-12 трубак па 10 унцый для больш глыбокага тэсціравання і адбору ўзораў кліентаў. Герметык выціскаецца з ёмістасці праз металічны цыліндр у картрыдж, які ўсталёўваецца на ўпаковачны цыліндр. Пасля гэтых выпрабаванняў ён гатовы да пашырэння.
2) Нарошчванне і тонкая налада - сярэднія аб'ёмы
У большым маштабе лабараторная рэцэптура цяпер вырабляецца на большай машыне, як правіла, у дыяпазоне 100-200 кг або каля барабана. Гэты крок мае дзве асноўныя мэты
a) каб убачыць, ці ёсць якія-небудзь значныя змены паміж памерам 4 фунта і гэтым большым памерам, якія могуць быць вынікам хуткасці змешвання і дысперсіі, хуткасці рэакцыі і рознай колькасці чыстай сумесі, і
б) падрыхтаваць дастатковую колькасць матэрыялаў для выбаркі патэнцыйных кліентаў і атрымаць рэальную зваротную сувязь на працоўным месцы.
Гэтая 50-галонная машына таксама вельмі карысная для прамысловай прадукцыі, калі патрабуюцца невялікія аб'ёмы або спецыяльныя колеры і адначасова трэба вырабляць толькі адзін барабан кожнага тыпу.
Існуе некалькі відаў змешвальных машын. Два найбольш часта выкарыстоўваюцца планетарныя змяшальнікі (як паказана вышэй) і высакахуткасныя дыспергатары. Планетарны добра падыходзіць для сумесяў з больш высокай глейкасцю, тады як дыспергатар працуе лепш, асабліва ў цякучых сістэмах з меншай глейкасцю. У тыповых будаўнічых герметыках можа выкарыстоўвацца любая машына пры ўмове, што звяртаецца ўвага на час змешвання і патэнцыйнае вылучэнне цяпла высокахуткаснага дыспергатара.
3) Поўнамаштабныя аб'ёмы вытворчасці
Канчатковая вытворчасць, якая можа быць серыйнай або бесперапыннай, спадзяюся, проста прайгравае канчатковы склад з этапу павелічэння маштабу. Звычайна адносна невялікая колькасць (2 ці 3 партыі або 1-2 гадзіны бесперапыннага) матэрыялу вырабляецца спачатку ў вытворчым абсталяванні і правяраецца перад пачаткам звычайнай вытворчасці.
Тэставанне - Што і як тэставаць.
Што
Фізічныя ўласцівасці - падаўжэнне, трываласць на разрыў і модуль
Адгезія да адпаведнай асновы
Тэрмін захоўвання - як паскораны, так і пры пакаёвай тэмпературы
Хуткасць отвержденія - скура з цягам часу, час адклейвання, час драпін і скразное отверждение, колеры, тэмпературная стабільнасць або стабільнасць у розных вадкасцях, такіх як алей
Акрамя таго, правяраюцца або назіраюцца іншыя ключавыя ўласцівасці: кансістэнцыя, слабы пах, агрэсіўнасць і агульны выгляд.
як
Ліст герметыка выцягваецца і пакідаецца на тыдзень. Затым выразаецца спецыяльны звон і змяшчаецца ў тэстар для вымярэння фізічных уласцівасцей, такіх як падаўжэнне, модуль і трываласць на разрыў. Яны таксама выкарыстоўваюцца для вымярэння сіл адгезіі/кагезіі на спецыяльна падрыхтаваных узорах. Простыя тэсты на адгезію "так-не" праводзяцца шляхам нацягвання кавалачкаў зацвярдзелага матэрыялу на разгляданыя падкладкі.
Вымяральнік Shore-A вымярае цвёрдасць гумы. Гэта прылада выглядае як гіра і манометр з кропкай, якая ўціскаецца ў отвержденный ўзор. Чым больш кропка пранікае ў гуму, тым мякчэй гума і меншае значэнне. Тыповы будаўнічы герметык будзе ў дыяпазоне 15-35.
Працягласць скуры, час адклейвання і іншыя спецыяльныя вымярэнні скуры выконваюцца пальцам або пластыкавымі лістамі з гірамі. Вымяраецца час, перш чым пластык можна будзе чыста выцягнуць.
Для забеспячэння тэрміну прыдатнасці трубкі з герметыкам вытрымліваюцца альбо пры пакаёвай тэмпературы (што, натуральна, займае 1 год, каб пацвердзіць 1-гадовы тэрмін прыдатнасці), альбо пры павышаных тэмпературах, звычайна 50 ℃ на працягу 1,3,5,7 тыдняў і г. д. Пасля старэння працэсу (трубцы даюць астыць у паскораным выпадку), матэрыял экструдуецца з трубкі і ўцягваецца ў ліст, дзе яму даюць зацвярдзець. Фізічныя ўласцівасці гумы, утворанай у гэтых лістах, выпрабоўваюцца, як і раней. Затым гэтыя ўласцівасці параўноўваюць з уласцівасцямі толькі што прыгатаваных матэрыялаў, каб вызначыць прыдатны тэрмін прыдатнасці.
Канкрэтныя падрабязныя тлумачэнні большасці неабходных тэстаў можна знайсці ў даведніку ASTM.
Некаторыя заключныя парады
Аднакампанентныя сіліконы - гэта самыя якасныя герметыкі. У іх ёсць абмежаванні, і калі патрабуюцца асаблівыя патрабаванні, яны могуць быць распрацаваны спецыяльна.
Вельмі важна пераканацца, што ўся сыравіна максімальна сухая, рэцэптура стабільная і ў працэсе вытворчасці выдаляецца паветра.
Распрацоўка і тэсціраванне - гэта ў асноўным аднолькавы працэс для любога герметыка для дэталяў, незалежна ад тыпу - проста пераканайцеся, што вы праверылі ўсе магчымыя ўласцівасці, перш чым пачаць вытворчасць, і што ў вас ёсць дакладнае ўяўленне аб патрэбах прымянення.
У залежнасці ад патрабаванняў прымянення можна выбраць правільны хімічны склад отвержденія. Напрыклад, калі абраны сілікон, а пах, карозія і адгезія не лічацца важнымі, але неабходны нізкі кошт, то ацэтаксі - гэта правільны шлях. Аднак, калі металічныя дэталі, якія могуць быць падвергнуты карозіі, задзейнічаны або патрабуецца асаблівае счапленне з пластыкам у унікальным глянцавым колеры, вам спатрэбіцца оксим.
[1] Дэйл Флэкет. Злучэнні крэмнія: сіланы і сіліконы [M]. Gelest Inc: 433-439
* Фота з сіліконавага герметыка OLIVIA
Час публікацыі: 31 сакавіка 2024 г
