Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2024-02-28 Происхождение:Работает
В целом герметики классифицируют по:
Их химические типы, такие как полиуретаны, полисульфиды, силиконы, акрилы и т. д.
Их эластичность, такая как герметики (которые не выдерживают деформации), пластомерные герметики и эластомерные герметики,
Их форма, например, поставляемые в картриджах, которые экструдируются на месте, предварительно сформированные герметики (поставляемые в виде сухих лент, лент или экструдированных форм) или термоплавкие герметики.
Давайте изучим каждый класс отдельно.
Раньше (до 1950-х годов) швы между различными материалами, например, стеклом, металлом, деревом, бетоном и т. д. заполнялись традиционными герметиками на основе:
Олеосмолы, такие как льняное масло, или
Битум и гудрон в строительстве.
Эти составы могли выдерживать лишь несколько процентов удлинения при разрыве и, кроме того, имели плохую устойчивость к атмосферным воздействиям.
| Материал | Характеристики |
| Шпатлевки на льняном масле |
|
| улучшенные маслянисто-смолистые замазки или герметики |
|
Составы на основе битума - В гражданском строительстве зазоры между деталями или конструкциями могут быть довольно большими, поэтому полимеры с высокими эксплуатационными характеристиками будут слишком дорогими для заполнения больших объемов.Кроме того, строители привыкли использовать битум и гудрон.
Поэтому во многих применениях по-прежнему используются битумные или смоляные герметики, но их рецептуры часто совершенствуются, начиная с семидесятых годов. путем добавления каучуков, стирольных полимеров, таких как SBS, или полиуретанов., в небольших количествах.Чистые соединения битума или смолы могут выдерживать удлинение при разрыве только на несколько процентов, а наиболее модифицированный состав может достигать 10–15%, а способность к движению в эксплуатации составляет всего 20–25% от удлинения при разрыве, что является безопасным. .
Быстрое развитие сборных деталей в строительстве и разработка новых синтетических полимеров привели к исчезновению этих герметиков с рынка в период с 1950 по 1975 год.
Синтетические полимеры позволяют изготавливать высокие эксплуатационные характеристики. герметики с очень высокой эластичностью и длительным сроком службы и может быть «адаптирован» к любому конкретному требованию посредством адекватной формулировки.Некоторые классы полимеров обсуждаются в таблице ниже.
| Материал | Характеристики |
| Полибутен |
|
| Полиизобутилен (ПИБ) |
|
| Бутилкаучук |
|
| Бутиловые и полиизобутиленовые термоплавкие герметики |
|
Есть 2 типа акриловые герметики:
на основе эмульсии
На основе растворителя
Они обладают хорошей адгезией к впитывающим материалам, таким как дерево, бетон, штукатурка, а также довольно хорошей адгезией к металлам и стеклу, хотя и не такой хорошей, как силиконы к стеклу.
Они только пластомерные, с максимальной подвижностью в эксплуатации от 10 до 15%.
Содержание сухих веществ варьируется от 80 до 85%, поэтому они дают усадку от 10 до 20% во время высыхания за счет испарения содержащейся в них воды.
Они обладают хорошей устойчивостью к атмосферным воздействиям, поскольку чувствительны к воде.Можно рассчитывать на 15-летний срок службы при использовании вне помещений.
Они обладают очень хорошей устойчивостью к УФ-излучению и обесцвечиванию и могут иметь широкий спектр цветов в зависимости от цвета или материала (коричневый, как дерево, белый для пластиковых окон или плитки, серый, как бетон или алюминий, как окна). .
Акриловые герметики на основе растворителей обладают превосходной адгезией ко многим материалам, таким как бетон, алюминий, сталь, дерево и т. д. Они обладают превосходной атмосферостойкостью, устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и образованию пятен.
Акриловые герметики на основе растворителей являются только пластомерными, их подвижность составляет всего 10% при длительной эксплуатации на открытом воздухе.Обычно они используются для суставов, таких как:
Стыки навесных стен, наружный сайдинг,
Кладочные сборные панели,
Соединения металла с бетоном, такие как соединения между металлическими окнами и бетоном,
Соединения дерева с бетоном (между деревянными окнами и бетоном).
В этих герметиках базовый полимер обычно представляет собой 80% растворенного акрила, что составляет 50% от общего веса формулы.Также содержится около 50% наполнителей (в основном карбонат кальция плюс некоторое количество пирогенного диоксида кремния, силиката магния и/или талька или глины), в качестве наполнителя может быть добавлено небольшое количество пластификаторов, таких как ДОФ, ДБФ, сосновое масло. добавляют диспергатор и немного растворителя для регулирования вязкости.
Максимальное содержание твердых веществ обычно составляет 85%, поэтому во время высыхания происходит некоторая усадка, поэтому необходимо начать с эластомерного акрилового полимера и добавить немного пластификатора, чтобы усадка не создавала слишком большого напряжения на границе раздела между герметиком и материалы, подлежащие соединению.
Распространенные добавки, используемые в акриловых герметиках
Наполнители укрепить и увеличить объем герметика и снизить стоимость.Обычными наполнителями являются карбонат кальция, глины, сульфат бария и коллоидный кремнезем.Диоксид кремния, тиксотропный наполнитель, уменьшает провисание и улучшает обрабатываемость.
Пластификаторы, такие как фталаты, дибензоаты, алкилфениловый эфир пропиленгликоля и т. д., увеличивают гибкость и удлинение, а также снижают температуру стеклования, что улучшает низкотемпературную гибкость.
Диспергирующие средства улучшить введение наполнителей, а также улучшить вязкость и стабильность упаковки (если нет диспергирующих добавок, наполнители будут медленно поглощать полимер на своей поверхности и, следовательно, вязкость будет увеличиваться в течение срока годности).В качестве диспергаторов можно использовать соли низкомолекулярных поликарбоновых кислот.
Силаны может также использоваться для улучшения адгезии к непроницаемым подложкам, таким как металлы и стекло.Акриловые герметики, содержащие небольшое количество силанов, часто называют силиконизированными акрилом.
» Получите вдохновение для разработки акриловых герметиков, используя рецептуры отправной точки
Четыре химических типа герметиков, обладающих эластомерными свойствами:
Эти герметики были разработаны в шестидесятых годах в США корпорацией THIOKOL и были первыми эластомерными герметиками.В их основе лежат полимеры с концевыми группами -SH со средней молекулярной массой 4000.
Одним из таких примеров является THIOKOL LP® 32, который имеет следующую формулу:
Лечение - Отверждение происходит за счет превращения окончания -SH в дисульфидные связи.Это достигается за счет окислителей, таких как пероксиды, PbO2 и MnO2.Его ускоряет щелочная среда.
Однокомпонентный полисульфид имеет ограниченную стабильность упаковки.Сухая на ощупь кожица образуется через 30 минут–1 час при температуре 20°C и относительной влажности 50–60 %, а затем отверждение будет прогрессировать в глубину герметика со скоростью, которая зависит от толщины шва. температура и влажность окружающего воздуха.Отверждение полисульфида происходит медленно: для достижения 50% предельной прочности требуется одна неделя.Усадка после отверждения незначительна.
Твердость – В зависимости от состава твердость может варьироваться от 20 по Шору, что соответствует мягкой резине, для вертикальных швов, таких как навесные стены, до 50 (твердость твердой резины) для сильнонаполненных составов, для полов и бетонных швов или взлетно-посадочных полос, где стыки должны противостоять проникновению и движению.
Устойчивость к растворителям, топливу и маслу – Они обладают превосходной стойкостью, поэтому полисульфиды широко использовались и до сих пор используются для стыков взлетно-посадочных полос аэропортов.
Водостойкость и атмосферостойкость - Полисульфидные герметики обладают превосходной устойчивостью к воде, окислению, солнечному свету и атмосферным воздействиям.Они сохраняют отличную адгезию после воздействия ультрафиолета и воды.Можно ожидать, что срок службы снаружи в нормальных условиях составит 20 лет.Полисульфиды водонепроницаемы к водяному пару, поэтому их используют в окнах с двойной изоляцией для наружного уплотнения.
Модуль упругости, предельное удлинение, эксплуатационное удлинение - Большинство полисульфидов имеют высокий модуль упругости и довольно высокое удлинение при разрыве (от 100 до 200%).Поскольку модуль упругости высок, эти герметики будут испытывать высокие напряжения при удлинении, поэтому рекомендуется использовать полисульфид только при эксплуатационном удлинении от 15 до 25%.У них плохая устойчивость к проколам.
Ползучесть и релаксация стресса - Испытание на ползучесть представляет собой запись удлинения в зависимости от времени при постоянной нагрузке.На рисунке 1 показана типичная кривая ползучести полисульфидных герметиков.Видно, что поведение полисульфидов частично упругое, частично вязкое или пластическое, а после разгрузки происходит необратимая деформация, возникающая в результате пластической ползучести.Эластическое восстановление составляет всего от 60 до 80%.
Применение полисульфидных герметиков: Поскольку они не являются 100% эластичными и их цена довольно высока, полисульфидные герметики используются все реже и заменяются силиконами и полиуретанами.Тем не менее, некоторые вакансии все еще используют его:
В разработке: стыки пола между бетонными и/или металлическими элементами, компенсационные швы, стыки навесных стен, стыки между сборными панелями (бетонные панели…), окна с двойной изоляцией.
В гражданском строительстве: стыки бетонных плит на взлетно-посадочных полосах аэропортов, стыки бетонных мостов.
»Изучите все полисульфидные полимеры, подходящие для герметиков!
Силиконовые герметики основаны на полидиорганосилоксановых полимерах, которые имеют следующую общую формулу:
Например, ПДМС:
Два основных типа силиконового герметика:
Однокомпонентный силиконовый герметик. получают путем смешивания и реакции в безводных условиях полисилоксана с силанольными функциональными группами с избытком гидролизуемого трехфункционального силана RSiX3, как показано здесь под
При экструзии герметика атмосферная влага вступает в реакцию с гидролизуемыми группами, и силанол конденсируется.Эта реакция продолжается до тех пор, пока не образуется трехмерная сеть.Побочными продуктами отверждения могут быть уксусная кислота (придающая типичный запах), оксимы, амиды, спирты.
Двухкомпонентные силиконы используются только для архитектурного остекления, поскольку это остекление изготавливается в заводских условиях для получения предварительно застекленных окон и панелей.
Эти герметики представляют собой двухкомпонентные продукты нейтрального отверждения, которые обладают:
Очень хорошая адгезия к стеклу и металлам.
Предел прочности до 1 МПа,
Отличная устойчивость к разрыву,
Умеренное удлинение при разрыве (от 100 до 160%),
Твердость по Шору А от 35 до 45,
Отличная устойчивость к озону, УФ-излучению, старению, нагреву (температура эксплуатации от -40° до +150°C).
Операцию герметизации можно производить только на заводе перед установкой на месте, чтобы гарантировать отличное соединение и максимальную безопасность.
Силиконовые герметики являются наиболее успешными герметиками с семидесятых годов, поскольку они сочетают в себе множество превосходных и важных характеристик, таких как:
Превосходная стойкость к воде, химикатам, атмосферным воздействиям, старению, теплу, температурным циклам (жара и холод) и, следовательно, превосходная долговечность до 40 лет.
Модуль упругости может быть низким или выше в зависимости от рецептуры, удлинение при разрыве очень велико, до 500%, так что эксплуатационное удлинение может достигать 25–50%, что является наилучшим значением, достижимым для всех герметиков.
Цена сейчас очень умеренная, поскольку они производятся в очень больших количествах.
Есть 2 типа полиуретановые герметики:
Однокомпонентные герметики, имеющие концевые изоцианатные группы -NCO и реагирующие с влажностью окружающей среды,
Двухкомпонентные герметики, где часть A представляет собой полимер с концевыми группами -NCO, а часть B - полимер с концевыми гидроксильными группами -OH, причем эти 2 группы взаимодействуют друг с другом в нескольких хорошо известных режимах и реакциях.
Варьируя состав полимера, соотношение NCO/OH, катализатор, можно получить широкий спектр продуктов и свойств.
Общие свойства полиуретановых герметиков
Все полиуретановые герметики имеют:
Хорошее удлинение при разрыве: от 250 до 600 %,
Модуль от низкого до высокого: от 0,25 до 1 МПа.
Превосходное эластичное восстановление выше 90%.
Отличная стойкость к истиранию и прочности на разрыв, устойчивость к вмятинам делает их лучшими герметиками для швов полов.
Диапазон эксплуатационного удлинения от 12 до 25% в зависимости от рецептуры.
Отличная адгезия к широкому спектру оснований: бетону, металлам (желательно с грунтовкой), дереву, ПВХ.
Хорошая стойкость к воде (некоторые рецептуры могут быть чувствительны к гидролизу), отличная стойкость к старению, может быть достигнут или ожидается срок службы 20 лет.
К единственным недостаткам можно отнести:
Медленное отверждение (затвердевание кожи занимает от 5 до 20 минут при 20°C и относительной влажности 50 %, полное отверждение через 2–7 дней при скорости 2 мм/день)
Устойчивость к УФ-излучению является справедливой
Умеренная устойчивость к химическим веществам, маслам, растворителям, кислотам и щелочам и умеренная устойчивость к гидролизу.
Некоторые варианты использования полиуретановых герметиков в строительстве
Жидкий герметик для швов пола
Однокомпонентный герметик для стыков навесных стен.
Однокомпонентный герметик для бетонных сборных панелей.
Другие области применения однокомпонентных полиуретановых герметиков: установка деревянных и металлических окон в каменную кладку, герметизация крыш, деформационных швов в каменной кладке.
»Связанное чтение: Подробное руководство по полиуретановым смолам (ПУ) для клеев и герметиков
Это относительно новые продукты. Это полиэфиры с силильными группами на конце..Большинство этих герметиков представляют собой один компонент, который отверждается в результате реакции с влажностью окружающего воздуха.Они отверждаются со скоростью 3 мм/день, быстрее, чем однокомпонентный ПУ.Их ключевые свойства и области применения перечислены ниже.
| Характеристики | Приложения |
|
|
Это ленты из пенополиуретана и полиэстера, пропитанные различными герметизирующими клейкими составами (бутил, ПИБ...), чтобы образовалась уплотнительная лента, которую необходимо сжимать между герметизируемыми деталями.
Применяется для герметизации сборных бетонных панелей, навесных стен, установки окон (деревянных, алюминиевых или ПВХ), деревянных панелей.
Поддерживающие материалы обычно представляют собой полосы пенопласта круглой или прямоугольной формы, которые вставляются в нижнюю часть швов перед нанесением герметика.У этого есть 2 цели:
Для контроля глубины залегания герметика в шве
Для обеспечения поддержки герметика в горизонтальных швах.
Герметик не должен прилипать к опорному материалу, а растворители герметика не должны воздействовать на опорный материал.
Поддерживающими материалами обычно являются пенополиуретан или полиэтилен, иногда пенопрен и другие материалы.
Пенопласты могут иметь открытые или закрытые поры: выбор между этими двумя зависит от типа используемого герметика и условий рабочей площадки.Пользователи обратятся за советом к поставщику герметика.
