Ei, see ei ole igav, ausalt – eriti kui sulle meeldivad venivad kummist asjad. Kui loete edasi, saate teada peaaegu kõike, mida olete kunagi tahtnud üheosaliste silikoonhermeetikute kohta teada saada.
1) Mis need on
2) Kuidas neid teha
3) Kus neid kasutada
Sissejuhatus
Mis on üheosaline silikoonhermeetik?
Keemiliselt kõvenevaid hermeetikuid on mitut tüüpi – silikoon, polüuretaan ja polüsulfiid on kõige tuntumad. Nimi pärineb kaasatud molekulide selgroost.
Silikoonist selgroog on:
Si – O – Si – O – Si – O – Si
Modifitseeritud silikoon on uus tehnoloogia (vähemalt USA-s) ja tähendab tegelikult silaanikeemiaga kõvendatud orgaanilist selgroogu. Näiteks on alkoksüsilaani otsaga polüpropüleenoksiid.
Kõik need kemikaalid võivad koosneda kas ühest või kaheosalisest osast, mis on ilmselgelt seotud osade arvuga, mida vajate asja paranemiseks. Seetõttu tähendab üks osa lihtsalt toru, kasseti või ämbri avamist ja teie materjal kõveneb. Tavaliselt reageerivad need ühest osast koosnevad süsteemid õhuniiskusega ja muutuvad kummiks.
Seega on üheosaline silikoon süsteem, mis on torus stabiilne, kuni see õhuga kokku puutudes kõveneb, moodustades silikoonkummi.
Eelised
Üheosalistel silikoonidel on palju ainulaadseid eeliseid.
- Õigesti kombineerituna on need väga stabiilsed ja töökindlad ning suurepärase nakkuvuse ja füüsikaliste omadustega. Kõlblikkusaeg (aeg, mille võite selle tuubi jätta enne kasutamist) on vähemalt üks aasta normaalne, kui mõned ravimvormid püsivad mitu aastat. Silikoonidel on ka vaieldamatult parim pikaajaline jõudlus. Nende füüsikalised omadused aja jooksul peaaegu ei muutu ilma UV-kiirguse mõjuta ja lisaks on neil suurepärane temperatuuristabiilsus, mis ületab teiste hermeetikute oma vähemalt 50 ℃ võrra.
- Üks osa silikoonidest kõveneb suhteliselt kiiresti, tavaliselt tekib nahk 5–10 minutiga, muutub kleepuvaks ühe tunni jooksul ja kõveneb vähem kui päevaga elastseks kummiks, mille sügavus on umbes 1/10 tolli. Pinnal on mõnus kummine tunne.
-Kuna neid saab teha poolläbipaistvaks, mis on iseenesest oluline omadus (läbipaistev on enimkasutatav värv), siis on neid suhteliselt lihtne pigmenteerida mis tahes värviks.
Piirangud
Silikoonidel on kaks peamist piirangut.
1) Neid ei saa värvida vesialuse värviga - see võib olla keeruline ka lahustipõhise värviga.
2) Pärast kõvenemist võib hermeetik vabastada osa silikoonplastifikaatorist, mis võib hoone paisumisvuugides kasutamisel tekitada vuugi servale inetuid plekke.
Loomulikult on üheosalise olemuse tõttu võimatu saavutada kiiret sügavkõvendit, kuna süsteem peab reageerima õhuga, mis kõveneb ülalt alla. Täpsemalt öeldes ei saa silikoone kasutada isoleeritud klaasakende ainsa tihendina, sest. Kuigi need hoiavad suurepäraselt lahtiselt vedelat vett, läbib veeaur suhteliselt kergesti kõvastunud silikoonkummi, põhjustades IG-seadmete uduseks muutumist.
Turupiirkonnad ja kasutusalad
Üheosalisi silikoone kasutatakse peaaegu kõikjal ja kõikjal, sealhulgas mõne hooneomaniku meelehärmiks, kus kaks ülalmainitud piirangut põhjustavad probleeme.
Ehitus- ja isetegemise turud moodustavad suurima mahu, millele järgnevad autotööstus, tööstus, elektroonika ja kosmosetööstus. Nagu kõigi hermeetikute puhul, on ka üheosaliste silikoonide põhiülesanne nakkuda ja täita kahe sarnase või erineva aluspinna vahe, et vältida vee või tuuletõmbuse läbipääsu. Mõnikord ei muudeta koostist muul viisil kui selleks, et muuta see voolavamaks, mille peale see seejärel kattekihiks muutub. Parim viis katte, liimi ja hermeetiku eristamiseks on lihtne. Hermeetik tihendab kahe pinna vahel, samas kui kate katab ja kaitseb ainult ühte, samas kui liim hoiab kahte pinda ulatuslikult koos. Hermeetik sarnaneb kõige enam liimiga, kui seda kasutatakse struktuurklaasides või isoleeritud klaasides, kuid lisaks nende kooshoidmisele toimib see ka kahe aluspinna tihendamiseks.
Põhiline keemia
Kõvenemata silikoonhermeetik näeb tavaliselt välja nagu paks pasta või kreem. Õhuga kokkupuutel silikoonpolümeeri reaktiivsed otsarühmad hüdrolüüsivad (reageerivad veega) ja seejärel ühinevad üksteisega, vabastades vett ja moodustades pikki polümeeriahelaid, mis jätkavad üksteisega reageerimist, kuni lõpuks muutub pasta muljetavaldavaks kummiks. Reaktiivne rühm silikoonpolümeeri otsas pärineb preparaadi kõige olulisemast osast (välja arvatud polümeer ise), nimelt ristsildajast. Just ristsildaja annab hermeetikule iseloomulikud omadused kas otseselt, nagu lõhn ja kõvenemiskiirus, või kaudselt, nagu värvus, nakkuvus jne, kuna muud toorained, mida võib kasutada spetsiifiliste ristsildajate süsteemidega, nagu täiteained ja adhesiooni soodustavad ained . Õige ristsildaja valimine on hermeetiku lõplike omaduste määramisel võtmetähtsusega.
Kõvenemise tüübid
On mitmeid erinevaid kõvendussüsteeme.
1) Atsetoksü (happeline äädika lõhn)
2) Oksiim
3) alkoksü
4) Bensamiid
5) Amiin
6) Aminoksü
Oksiimid, alkoksiidid ja bensamiidid (Euroopas laialdasemalt kasutatavad) on nn neutraalsed või mittehappelised süsteemid. Amiinidel ja aminooksüsüsteemidel on ammoniaagi lõhn ja neid kasutatakse tavaliselt rohkem autotööstuses ja tööstuspiirkondades või konkreetsetes välistingimustes ehitusrakendustes.
Tooraine
Preparaadid sisaldavad mitut erinevat komponenti, millest mõned on valikulised, olenevalt kavandatavast lõppkasutusest.
Ainsad absoluutselt olulised toorained on reaktiivne polümeer ja ristsildaja. Siiski lisatakse peaaegu alati täiteaineid, adhesiooni soodustajaid, mittereaktiivset (plastifitseerivat) polümeeri ja katalüsaatoreid. Lisaks saab kasutada paljusid muid lisandeid, nagu värvipastad, fungitsiidid, leegiaeglustid ja kuumuse stabilisaatorid.
Põhikoostised
Tüüpiline oksiimkonstruktsioon või DIY hermeetiku koostis näeb välja umbes selline:
| % | ||
| Polüdimetüülsiloksaan, OH otsaga 50 000 cps | 65.9 | Polümeer |
| Polüdimetüülsiloksaan, trimetüültermineeritud, 1000 cps | 20 | Plastifikaator |
| Metüültrioksiminosilaan | 5 | Ristsildaja |
| Aminopropüültrietoksüsilaan | 1 | Adhesiooni soodustaja |
| 150 ruutmeetrit/g pindala suitsutatud ränidioksiid | 8 | Täiteaine |
| Dibutüültina dilauraat | 0.1 | Katalüsaator |
| Kokku | 100 |
Füüsikalised omadused
Tüüpilised füüsikalised omadused hõlmavad järgmist:
| Pikendus (%) | 550 |
| Tõmbetugevus (MPa) | 1.9 |
| Moodul 100 pikenemise juures (MPa) | 0.4 |
| Shore A kõvadus | 22 |
| Nahk aja jooksul (min) | 10 |
| Tack vaba aeg (min) | 60 |
| Kraapimise aeg (min) | 120 |
| Läbi kõvenemise (mm 24 tunni jooksul) | 2 |
Teisi ristsildajaid kasutavad preparaadid näevad välja sarnased, võib-olla erinevad ristsildaja taseme, adhesioonipromootori tüübi ja kõvenemiskatalüsaatorite poolest. Nende füüsikalised omadused varieeruvad veidi, välja arvatud juhul, kui kaasatud on ketipikendused. Mõnda süsteemi ei saa lihtsalt valmistada, kui ei kasutata suures koguses kriiditäiteainet. Sellist tüüpi preparaate ei saa ilmselgelt valmistada läbipaistvate või poolläbipaistvatena.
Hermeetikute väljatöötamine
Uue hermeetiku väljatöötamiseks on 3 etappi.
1) kontseptsioon, tootmine ja katsetamine laboris - väga väikesed mahud
Siin on laborikeemikul uusi ideid ja ta alustab tavaliselt umbes 100-grammise hermeetiku partiiga, et näha, kuidas see kõveneb ja millist kummi toodetakse. Nüüd on saadaval uus masin "The Hauschild Speed Mix" firmalt FlackTek Inc. See spetsiaalne masin sobib ideaalselt nende väikeste 100g partiide segamiseks sekunditega, samal ajal õhku väljutades. See on oluline, kuna see võimaldab nüüd arendajal testida nende väikeste partiide füüsilisi omadusi. Aurustunud ränidioksiidi või muid täiteaineid, nagu sadestunud kriidid, saab silikooni sisse segada umbes 8 sekundiga. Õhu eemaldamine võtab aega umbes 20-25 sekundit. Masin töötab kahe asümmeetrilise tsentrifuugimehhanismi abil, mis põhimõtteliselt kasutab osakesi endid oma segamisõlmena. Segu maksimaalne kaal on 100 grammi ja saadaval on mitu erinevat tüüpi tassi, sealhulgas ühekordsed, mis tähendab, et seda pole vaja puhastada.
Koostamisprotsessi võtmetähtsusega ei ole ainult koostisosade tüübid, vaid ka lisamise ja segamise järjekord. Loomulikult on õhu eemaldamine või eemaldamine toote säilivusaja tagamiseks oluline, kuna õhumullid sisaldavad niiskust, mis seejärel põhjustab hermeetiku seestpoolt kõvenemise.
Kui keemik on hankinud sellise hermeetiku, mis on tema konkreetseks kasutuseks vajalik, ulatub kuni 1-kvartise planetaarsegistini, mis suudab toota umbes 3–4 väikest 110 ml (3 untsi) katsutit. See on piisav materjal esialgseks säilivusaja testimiseks ja adhesioonikatseks ning muudeks erinõueteks.
Seejärel võib ta minna 1 või 2 gallonisse masinasse, et toota 8–12 10 untsi tuubi põhjalikumaks testimiseks ja klientide proovide võtmiseks. Hermeetik pressitakse potist läbi metallsilindri kassetti, mis sobib pakendisilindri peale. Pärast neid katseid on ta valmis suurendamiseks.
2) Suurendamine ja peenhäälestus - keskmised helitugevused
Suurendades toodetakse laboripreparaati nüüd suuremal masinal, tavaliselt vahemikus 100–200 kg või umbes trumlis. Sellel sammul on kaks peamist eesmärki
a) et näha, kas 4 naela suuruse ja selle suurema suuruse vahel on mingeid olulisi muutusi, mis võivad tuleneda segamis- ja dispersioonikiirustest, reaktsioonikiirustest ja erinevast läbipaistvuse kogusest segus, ja
b) toota piisavalt materjali potentsiaalsete klientide proovide võtmiseks ja tegeliku töökoha tagasiside saamiseks.
See 50 galloni masin on väga kasulik ka tööstustoodete jaoks, kui on vaja väikeseid koguseid või erivärve ja korraga on vaja toota ainult ühte trumlit igast tüübist.
Segamismasinaid on mitut tüüpi. Kaks kõige sagedamini kasutatavat on planetaarsegistid (nagu ülal näidatud) ja kiired hajutajad. Planeet sobib hästi kõrgema viskoossusega segude jaoks, samas kui dispergeerija toimib paremini eriti madalama viskoossusega voolavates süsteemides. Tüüpilistes ehitushermeetikutes saab kasutada kumbagi masinat seni, kuni pööratakse tähelepanu kiire dispergaatori segamisajale ja võimalikule soojuse tekkele.
3) Täielikud tootmiskogused
Lõpptootmine, mis võib olla partii või pidev, loob loodetavasti lihtsalt tootmismahu suurendamise etapi lõpliku koostise. Tavaliselt toodetakse esmalt tootmisseadmetes suhteliselt väike kogus (2 või 3 partiid või 1-2 tundi pidevat tööd) materjali ja seda kontrollitakse enne normaalset tootmist.
Testimine – mida ja kuidas testida.
Mida
Füüsikalised omadused – pikenemine, tõmbetugevus ja moodul
Adhesioon sobiva aluspinnaga
Säilivusaeg - nii kiirendatud kui ka toatemperatuuril
Kõvenemiskiirus - Nahk aja jooksul, kleepumisvaba aeg, kriimustusaeg ja läbikõvastumine, värvid Temperatuur Stabiilsus või stabiilsus erinevates vedelikes, nagu õli
Lisaks kontrollitakse või jälgitakse muid olulisi omadusi: konsistents, nõrk lõhn, söövitavus ja üldine välimus.
Kuidas
Välja tõmmatakse hermeetiku leht ja jäetakse nädalaks kõvenema. Seejärel lõigatakse välja spetsiaalne tumm kelluke ja asetatakse see tõmbemõõturisse, et mõõta füüsikalisi omadusi, nagu pikenemine, moodul ja tõmbetugevus. Neid kasutatakse ka adhesiooni-/ühtekuuluvusjõudude mõõtmiseks spetsiaalselt ettevalmistatud proovidel. Lihtsad jah-ei adhesioonitestid tehakse, tõmmates kõnealustele aluspindadele kõvenenud materjali helmeid.
Shore-A meeter mõõdab kummi kõvadust. See seade näeb välja nagu kaal ja mõõtur, mille ots surub kõvastunud proovi sisse. Mida rohkem teravik kummist läbi tungib, seda pehmem on kumm ja seda väiksem on väärtus. Tüüpiline ehitushermeetik on vahemikus 15–35.
Naha üleaeg, kleepuvusaeg ja muud spetsiaalsed nahamõõtmised tehakse kas sõrmega või raskustega plastiklehtedega. Mõõdetakse aega, mis kulub plastiku puhtaks äratõmbamiseks.
Kõlblikkusaja saavutamiseks vanandatakse hermeetikutorusid kas toatemperatuuril (mille 1-aastase säilivusaja tõendamiseks kulub loomulikult 1 aasta) või kõrgendatud temperatuuril, tavaliselt 50 ℃ 1,3,5,7 nädalat jne. Pärast vananemist protsessi (kiirendatud juhul lastakse torul jahtuda), pressitakse torust välja materjal ja tõmmatakse leht, kus sellel lastakse kõveneda. Nendes lehtedes moodustunud kummi füüsikalisi omadusi testitakse nagu varem. Neid omadusi võrreldakse seejärel värskelt segatud materjalide omadustega, et määrata sobiv säilivusaeg.
Enamiku nõutavate testide üksikasjalikud selgitused leiate ASTM-i käsiraamatust.
Mõned viimased näpunäited
Üheosalised silikoonid on saadaolevad kõrgeima kvaliteediga hermeetikud. Neil on piirangud ja kui nõutakse erinõudeid, võib neid spetsiaalselt välja töötada.
Oluline on tagada, et kõik toorained oleksid võimalikult kuivad, koostis oleks stabiilne ja et õhk eemaldataks tootmisprotsessis.
Väljatöötamine ja katsetamine on põhimõtteliselt sama protsess mis tahes osa hermeetiku tüübist sõltumata – lihtsalt veenduge, et olete enne tootmiskoguste valmistamise alustamist kontrollinud kõiki võimalikke omadusi ja et teil on rakenduse vajadustest selge arusaam.
Olenevalt kasutusnõuetest saab valida õige kõvenemiskeemia. Näiteks kui valitakse silikoon ja lõhna, korrosiooni ja nakkuvust ei peeta oluliseks, kuid on vaja madalat hinda, siis on atsetoksü õige tee. Kui aga tegemist on metallist osadega, mis võivad olla korrodeerunud või kui on vaja unikaalset läikivat värvi plastiga spetsiaalset nakkumist, vajate oksiimi.
[1] Dale Flackett. Räniühendid: silaanid ja silikoonid [M]. Gelest Inc: 433-439
* Foto firmast OLIVIA Silicone Sealant
Postitusaeg: 31. märts 2024
