Praegu on turul palju levinumaid ühekomponendilisi reaktiivseid elastseid hermeetikuid, peamiselt silikoon- ja polüuretaanist hermeetikuid.Erinevat tüüpi elastsete hermeetikute aktiivsed funktsionaalrühmad ja kõvastunud põhiahela struktuurid erinevad.Seetõttu on selle kohaldatavates osades ja väljades rohkem või vähem piiranguid.Siin tutvustame mitmete levinud ühekomponentsete reaktiivsete elastsete hermeetikute kõvenemismehhanisme ning võrdleme erinevat tüüpi elastsete hermeetikute eeliseid ja puudusi, et süvendada arusaamist ja teha praktilistes rakendustes sobivaid valikuid.
1. Ühine ühekomponentne reaktiivne elastse hermeetiku kõvenemise mehhanism
Levinud ühekomponentsete reaktiivsete elastsete hermeetikute hulka kuuluvad peamiselt: silikoon (SR), polüuretaan (PU), silüülotsaga modifitseeritud polüuretaan (SPU), silüülotsaga polüeeter (MS), eelpolümeeril on erinevad aktiivsed funktsionaalrühmad ja erinevad kõvenemisreaktsiooni mehhanismid.
1.1Silikoon-elastomeerist hermeetiku kõvenemismehhanism
Joonis 1. Silikoontihendi kõvenemismehhanism
Silikoonhermeetikute kasutamisel reageerib eelpolümeer õhus oleva niiskuse jälgedega ja seejärel tahkub või vulkaniseerub katalüsaatori toimel.Kõrvalsaadused on väikese molekulaarsed ained.Mehhanism on näidatud joonisel 1. Vastavalt kõvenemisel vabanevatele erinevatele väikemolekulaarsetele ainetele võib silikoonhermeetiku jagada ka happesuse eemaldamise tüübiks, deketoksiimi tüübiks ja alkoholi eemaldamise tüübiks.Seda tüüpi silikoonliimi eelised ja puudused on kokku võetud tabelis 1.
Tabel 1. Mitut tüüpi silikoonliimide eeliste ja puuduste võrdlus
1.2 Polüuretaanist elastse hermeetiku kõvenemismehhanism
Ühekomponentne polüuretaanhermeetik (PU) on teatud tüüpi polümeer, mis sisaldab molekuli põhiahelas korduvaid uretaani segmente (-NHCOO-).Kõvenemismehhanism seisneb selles, et isotsüanaat reageerib veega, moodustades ebastabiilse vahekarbamaadi, mis seejärel kiiresti laguneb, tekitades CO2 ja amiini, ning seejärel reageerib amiin süsteemis liigse isotsüanaadiga ning lõpuks moodustab võrkstruktuuriga elastomeeri.Selle kõvenemisreaktsiooni valem on järgmine:
Joonis 1. Polüuretaanhermeetiku kõvenemisreaktsiooni mehhanism
1.3 Silaaniga modifitseeritud polüuretaanhermeetiku kõvenemismehhanism
Joonis 3. Silaaniga modifitseeritud polüuretaanhermeetiku kõvenemisreaktsiooni mehhanism
Võttes arvesse polüuretaanhermeetikute mõningaid puudusi, on polüuretaani hiljuti silaaniga liimide valmistamiseks modifitseeritud, moodustades uut tüüpi tihendusliimi, millel on polüuretaanstruktuuri põhiahel ja alkoksüsilaani lõpprühm, mida nimetatakse silaaniga modifitseeritud polüuretaanhermeetikuks (SPU).Seda tüüpi hermeetiku kõvenemisreaktsioon on sarnane silikooni omaga, st alkoksürühmad reageerivad niiskusega, läbides hüdrolüüsi ja polükondensatsiooni, moodustades stabiilse Si-O-Si kolmemõõtmelise võrgustruktuuri (joonis 3).Võrgu ristsidumise punktid ja ristsidumispunktide vahel on polüuretaanist painduvad segmentstruktuurid.
1.4 Silüülotsaga polüeeterhermeetikute kõvenemismehhanism
silüülotsaga polüeeterhermeetik (MS) on ühekomponendiline elastne liim, mis põhineb silaani modifikatsioonil.See ühendab endas nii polüuretaani kui ka silikooni eelised, on uue põlvkonna kleepuvad hermeetikud, mis ei sisalda PVC-d, silikoonõli, isotsüanaati ega lahustit.MS-liim reageerib toatemperatuuril õhu niiskusega, nii et silaanitud polümeer struktuuriga -Si(OR) VÕI -SIR (OR)- hüdrolüüsitakse ahela otsas ja ristseotakse Si-O-ga elastomeeriks. Si võrgustruktuur tihendus- ja liimimisefekti saavutamiseks.Kõvenemisreaktsiooni protsess on järgmine:
Joonis 4. Silüülotsaga polüeeterhermeetiku kõvenemismehhanism
2. Levinud ühekomponentsete reaktiivsete elastsete hermeetikute eeliste ja puuduste võrdlus
2.1 Silikoonhermeetikute eelised ja puudused
⑴ Silikoontihendi eelised:
① Suurepärane ilmastikukindlus, hapnikukindlus, osoonikindlus ja vastupidavus ultraviolettkiirgusele;② Hea paindlikkus madalal temperatuuril.
⑵ Silikoontihendi puudused:
① Kehv uuesti kaunistatud ja seda ei saa värvida;② madal rebenemistugevus;③ ebapiisav õlikindlus;④Ei ole torkekindel;⑤ Liimikiht tekitab kergesti õlist nõrgvett, mis saastab betooni, kivi ja muid lahtisi aluspindu.
2.2 Polüuretaanhermeetikute eelised ja puudused
⑴ Polüuretaanhermeetiku eelised:
① Hea nakkuvus erinevate aluspindadega;② suurepärane paindlikkus madalal temperatuuril;③ Hea elastsus ja suurepärased taastumisomadused, sobib dünaamiliste liigeste jaoks;④ Kõrge mehaaniline tugevus, suurepärane kulumiskindlus, õlikindlus ja bioloogiline vananemiskindlus;⑤ Enamik ühekomponentseid niiskuskõvastuvaid polüuretaanhermeetikuid on lahustivabad ning ei saasta aluspinda ega keskkonda;⑥ Hermeetiku pinda saab värvida ja seda on lihtne kasutada.
⑵ Polüuretaanhermeetiku puudused:
① Kõvenemisel kõrge temperatuuri ja niiskusega keskkonnas suhteliselt kiire kiirusega tekivad kergesti mullid, mis mõjutavad hermeetiku toimivust;② Mittepoorsete aluspindade (nagu klaas, metall jne) komponentide liimimisel ja tihendamisel on üldjuhul vaja kruntvärvi;③ Madal Värvivalem on vastuvõtlik UV-kiirguse vananemisele ning liimi säilivusstabiilsust mõjutavad suuresti pakend ja välistingimused;④ Kuumakindlus ja vananemiskindlus on veidi ebapiisavad.
2.3 Silaaniga modifitseeritud polüuretaanhermeetikute eelised ja puudused
⑴ Silaaniga modifitseeritud polüuretaantihendi eelised:
① Kõvenemisel ei teki mullid;② on hea paindlikkuse, hüdrolüüsikindluse ja keemilise vastupidavuse stabiilsusega;③ Suurepärane ilmastikukindlus, kuumakindlus, vananemiskindlus, toote ladustamise stabiilsus;④ Lai kohanemisvõime aluspindadega liimimisel Üldiselt pole krunti vaja;⑤ Pinda saab värvida.
⑵ Silaaniga modifitseeritud polüuretaantihendi puudused:
① UV-kindlus ei ole nii hea kui silikoontihendil;② Rebenemiskindlus on veidi halvem kui polüuretaantihendil.
2.4 Silüülotsaga polüeeterhermeetikute eelised ja puudused
⑴ Silüülotsaga polüeeterhermeetiku eelised:
① Sellel on suurepärased nakkuvusomadused enamiku aluspindadega ja see võib saavutada krundivaba aktiveerimise sidumise;② Sellel on parem kuumakindlus ja UV-vananemiskindlus kui tavalisel polüuretaanil;③ Seda saab selle pinnale värvida.
⑵ Silüülotsaga polüeeterhermeetiku puudused:
① Ilmastikukindlus ei ole nii hea kui silikoonsilikoonil ja pärast vananemist tekivad pinnale praod;② Haardumine klaasiga on halb.
Ülaltoodud sissejuhatuse kaudu on meil esialgne arusaam mitmete levinud ühekomponentsete reaktiivsete elastsete hermeetikute kõvenemismehhanismidest ning nende eeliseid ja puudusi võrreldes saame iga toote kohta üldise arusaama.Praktilistes rakendustes saab hermeetiku valida vastavalt liimitava osa tegelikele pealekandmistingimustele, et saavutada rakendusosa hea tihendus või nakkumine.
Postitusaeg: 15.11.2023