Jelenleg számos elterjedt egykomponensű reaktív elasztikus tömítőanyag kapható a piacon, főként szilikon és poliuretán tömítőtermékek. A különböző típusú elasztikus tömítőanyagok eltérő aktív funkciós csoportokkal és kikeményedett főlánc-szerkezettel rendelkeznek. Ennek eredményeként kisebb-nagyobb korlátok vannak az alkalmazhatóságukban és területeiken. Itt bemutatjuk számos elterjedt egykomponensű reaktív elasztikus tömítőanyag kikeményedési mechanizmusát, és összehasonlítjuk a különböző típusú elasztikus tömítőanyagok előnyeit és hátrányait, hogy elmélyítsük a megértésünket és megfelelő döntéseket hozzunk a gyakorlati alkalmazásokban.
1. Gyakori egykomponensű reaktív rugalmas tömítőanyag kikeményedési mechanizmusa
Az egykomponensű reaktív elasztikus tömítőanyagok főként a következők: szilikon (SR), poliuretán (PU), szilil-terminális módosított poliuretán (SPU), szilil-terminális poliéter (MS). Az előpolimer különböző aktív funkciós csoportokkal és különböző kikeményedési reakciómechanizmusokkal rendelkezik.
1.1Szilikon elasztomer tömítőanyag kikeményedési mechanizmusa
1. ábra. Szilikon tömítőanyag kikeményedési mechanizmusa
Szilikon tömítőanyagok használatakor az előpolimer reakcióba lép a levegőben lévő nyomokban lévő nedvességgel, majd egy katalizátor hatására megszilárdul vagy vulkanizálódik. A melléktermékek kis molekulájú anyagok. A mechanizmust az 1. ábra mutatja. A kikeményedés során felszabaduló különböző kis molekulájú anyagok szerint a szilikon tömítőanyagok savtalanító, deketoxim és alkoholmentesítő típusokra is oszthatók. Az ilyen típusú szilikon ragasztók előnyeit és hátrányait az 1. táblázat foglalja össze.
1. táblázat. Különböző típusú szilikon ragasztók előnyeinek és hátrányainak összehasonlítása
1.2 A poliuretán rugalmas tömítőanyag kötési mechanizmusa
Az egykomponensű poliuretán tömítőanyag (PU) egy olyan polimer, amely ismétlődő uretán szegmenseket (-NHCOO-) tartalmaz a molekula fő láncában. A kikeményedési mechanizmus az, hogy az izocianát vízzel reagálva egy instabil karbamát köztiterméket képez, amely ezután gyorsan lebomlik CO2 és amint képezve, majd az amin reagál a rendszerben lévő feleslegben lévő izocianáttal, és végül egy hálózatos szerkezetű elasztomert képez. A kikeményedési reakcióképlete a következő:
1. ábra. Poliuretán tömítőanyag kikeményedési reakciómechanizmusa
1.3 Szilánnal módosított poliuretán tömítőanyag kikeményedési mechanizmusa
3. ábra. Szilánnal módosított poliuretán tömítőanyag kikeményedési reakciómechanizmusa
A poliuretán tömítőanyagok néhány hiányosságát figyelembe véve a poliuretánt a közelmúltban szilánnal módosították ragasztók előállításához, így egy új típusú tömítőragasztót hoztak létre, amelynek fő szerkezete poliuretán szerkezetű és alkoxi-szilán végcsoporttal rendelkezik, és amelyet szilánnal módosított poliuretán tömítőanyagnak (SPU) neveznek. Az ilyen típusú tömítőanyag kikeményedési reakciója hasonló a szilikonéhoz, azaz az alkoxi-csoportok nedvességgel reagálva hidrolizálnak és polikondenzálódnak, így stabil Si-O-Si háromdimenziós hálózati szerkezetet képezve (3. ábra). A hálózati térhálósodási pontok és a térhálósodási pontok között poliuretán rugalmas szegmensszerkezetek találhatók.
1.4 Szilil-végződésű poliéter tömítőanyagok kikeményedési mechanizmusa
A szilil-terminális poliéter tömítőanyag (MS) egy egykomponensű, szilánmódosításon alapuló rugalmas ragasztó. Egyesíti a poliuretán és a szilikon előnyeit, a ragasztó-tömítő termékek új generációját képviseli, PVC-től, szilikonolajtól, izocianáttól és oldószertől mentesen. Az MS ragasztó szobahőmérsékleten reagál a levegő nedvességével, így a -Si(OR)₃ OR -SIR(OR)₃ szerkezetű szilanizált polimer a lánc végén hidrolizálódik, és Si-O-Si hálózati szerkezetű elasztomerré térhálósodik, így tömítő és kötő hatást ér el. A kikeményedési reakció a következő:
4. ábra. Szilil-terminálisú poliéter tömítőanyag kikeményedési mechanizmusa
2. A gyakori egykomponensű reaktív elasztikus tömítőanyagok előnyeinek és hátrányainak összehasonlítása
2.1 A szilikon tömítőanyagok előnyei és hátrányai
⑴A szilikon tömítőanyag előnyei:
① Kiváló időjárásállóság, oxigénállóság, ózonállóság és ultraibolya sugárzásállóság; ② Jó alacsony hőmérsékleti rugalmasság.
⑵A szilikon tömítőanyag hátrányai:
①Gyenge újrafestési tulajdonságok és nem festhető; ②Alacsony szakítószilárdság; ③Nem elegendő olajállóság; ④Nem szúrásálló; ⑤A ragasztóréteg könnyen olajos szűrletet képez, amely szennyezi a betont, követ és más laza aljzatokat.
2.2 A poliuretán tömítőanyagok előnyei és hátrányai
⑴A poliuretán tömítőanyag előnyei:
① Jó tapadás különféle aljzatokhoz; ② Kiváló alacsony hőmérsékleti rugalmasság; ③ Jó rugalmasság és kiváló visszaalakulási tulajdonságok, alkalmas dinamikus hézagokhoz; ④ Nagy mechanikai szilárdság, kiváló kopásállóság, olajállóság és biológiai öregedésállóság; ⑤ A legtöbb egykomponensű, nedvességre kötő poliuretán tömítőanyag oldószermentes, és nem szennyezi az aljzatot és a környezetet; ⑥ A tömítőanyag felülete festhető és könnyen használható.
⑵A poliuretán tömítőanyag hátrányai:
① Magas hőmérsékletű és páratartalmú környezetben viszonylag gyors kikeményedés esetén könnyen buborékok képződnek, ami befolyásolja a tömítőanyag teljesítményét; ② Nem porózus aljzatok (például üveg, fém stb.) alkatrészeinek ragasztásakor és tömítésekor általában alapozóra van szükség; ③ Sekély A színkép érzékeny az UV-öregedésre, és a ragasztó tárolási stabilitását nagymértékben befolyásolják a csomagolás és a külső körülmények; ④ A hőállóság és az öregedésállóság kissé elégtelen.
2.3 A szilánnal módosított poliuretán tömítőanyagok előnyei és hátrányai
⑴A szilánnal módosított poliuretán tömítőanyag előnyei:
① A kikeményedés nem okoz buborékokat; ② Jó rugalmassággal, hidrolízisállósággal és vegyi ellenállással rendelkezik; ③ Kiváló időjárásállóság, hőállóság, öregedésállóság, tárolási stabilitás; ④ Széles körben alkalmazkodik az aljzatokhoz ragasztáskor Általában nincs szükség alapozóra; ⑤ A felület festhető.
⑵A szilánnal módosított poliuretán tömítőanyag hátrányai:
① Az UV-állóság nem olyan jó, mint a szilikon tömítőanyagé; ② A szakadási szilárdság valamivel rosszabb, mint a poliuretán tömítőanyagé.
2.4 A szilil-terminálisú poliéter tömítőanyagok előnyei és hátrányai
⑴A szilil-terminálisú poliéter tömítőanyag előnyei:
① Kiváló tapadási tulajdonságokkal rendelkezik a legtöbb alapfelülethez, és alapozómentes aktiválási kötést biztosít; ② Jobb hőállósággal és UV öregedésállósággal rendelkezik, mint a hagyományos poliuretán; ③ Felülete festhető.
⑵A szilil-terminálisú poliéter tömítőanyag hátrányai:
① Az időjárásállóság nem olyan jó, mint a szilikon-szilikoné, és az öregedés után repedések jelennek meg a felületen; ② Az üveghez való tapadás gyenge.
A fenti bevezetés révén előzetes ismereteket szereztünk több, gyakran használt, egykomponensű reaktív elasztikus tömítőanyag kikeményedési mechanizmusáról, és előnyeik és hátrányaik összehasonlításával átfogó képet kaphatunk az egyes termékekről. Gyakorlati alkalmazásokban a tömítőanyag a ragasztandó alkatrész tényleges alkalmazási körülményei szerint választható ki a jó tömítés vagy kötés elérése érdekében.
Közzététel ideje: 2023. november 15.