Trenutno je na trgu veliko običajnih vrst enokomponentnih reaktivnih elastičnih tesnilnih mas, predvsem silikonskih in poliuretanskih tesnilnih mas.Različne vrste elastičnih tesnilnih mas se razlikujejo v svojih aktivnih funkcionalnih skupinah in strjenih strukturah glavne verige.Posledično so v njegovih delih in področjih, ki se uporabljajo, bolj ali manj omejitve.Tukaj predstavljamo mehanizme strjevanja več običajnih enokomponentnih reaktivnih elastičnih tesnilnih mas in primerjamo prednosti in slabosti različnih vrst elastičnih tesnilnih mas, da bi poglobili naše razumevanje in naredili ustrezne izbire v praktičnih aplikacijah.
1. Običajni enokomponentni mehanizem za strjevanje reaktivne elastične tesnilne mase
Običajne enokomponentne reaktivne elastične tesnilne mase vključujejo predvsem: silikon (SR), poliuretan (PU), modificiran poliuretan s koncem silila (SPU), polieter s koncem silila (MS). Predpolimer ima različne aktivne funkcionalne skupine in različne mehanizme strjevanja reakcij.
1.1Mehanizem utrjevanja silikonske elastomerne tesnilne mase
Slika 1. Mehanizem strjevanja silikonske tesnilne mase
Pri uporabi silikonskih tesnil predpolimer reagira s sledovi vlage v zraku in se nato pod delovanjem katalizatorja strdi ali vulkanizira.Stranski produkti so majhne molekularne snovi.Mehanizem je prikazan na sliki 1. Glede na različne majhne molekularne snovi, ki se sproščajo med utrjevanjem, lahko silikonsko tesnilno maso razdelimo tudi na vrsto za razkisanje, vrsto deketoksima in vrsto za dealkoholizacijo.Prednosti in slabosti teh vrst silikonskega lepila so povzete v tabeli 1.
Tabela 1. Primerjava prednosti in slabosti več vrst silikonskih lepil
1.2 Mehanizem utrjevanja poliuretanske elastične tesnilne mase
Enokomponentna poliuretanska tesnilna masa (PU) je vrsta polimera, ki vsebuje ponavljajoče se segmente uretana (-NHCOO-) v glavni verigi molekule.Mehanizem strjevanja je, da izocianat reagira z vodo, da nastane nestabilen vmesni karbamat, ki se nato hitro razgradi, da nastane CO2 in amin, nato pa amin reagira s presežkom izocianata v sistemu in na koncu tvori elastomer z mrežno strukturo.Formula njegove reakcije strjevanja je naslednja:
Slika 1. Mehanizem reakcije strjevanja poliuretanske tesnilne mase
1.3 Mehanizem utrjevanja poliuretanske tesnilne mase, modificirane s silanom
Slika 3. Mehanizem reakcije strjevanja poliuretanske tesnilne mase, modificirane s silanom
Glede na nekatere pomanjkljivosti poliuretanskih tesnilnih mas je bil poliuretan pred kratkim modificiran s silanom za pripravo lepil, ki tvorijo novo vrsto tesnilnega lepila z glavno verigo poliuretanske strukture in alkoksisilansko končno skupino, imenovano s silanom modificirano poliuretansko tesnilo (SPU).Reakcija strjevanja te vrste tesnilne mase je podobna reakciji silikona, kar pomeni, da alkoksi skupine reagirajo z vlago, da pride do hidrolize in polikondenzacije, da se tvori stabilna tridimenzionalna mrežna struktura Si-O-Si (slika 3).Mrežne točke zamreženja in med točkami zamreženja so poliuretanske fleksibilne segmentne strukture.
1.4 Mehanizem strjevanja polietrskih tesnilnih mas s koncem silila
polietersko tesnilo s sililnim koncem (MS) je enokomponentno elastično lepilo na osnovi silanske modifikacije.Združuje prednosti tako poliuretana kot silikona, je nova generacija lepilnih tesnilnih izdelkov, brez PVC-ja, silikonskega olja, izocianata in topil.MS lepilo reagira z vlago v zraku pri sobni temperaturi, tako da je silaniziran polimer s strukturo -Si(OR) ALI -SIR (OR)- hidroliziran na koncu verige in zamrežen v elastomer s Si-O- Mrežna struktura Si za doseganje učinka tesnjenja in lepljenja.Postopek strjevanja reakcije je naslednji:
Slika 4. Mehanizem strjevanja polietrske tesnilne mase s koncem silila
2. Primerjava prednosti in slabosti običajnih enokomponentnih reaktivnih elastičnih tesnilnih mas
2.1 Prednosti in slabosti silikonskih tesnil
⑴Prednosti silikonske tesnilne mase:
① Odlična odpornost na vremenske vplive, odpornost na kisik, odpornost na ozon in ultravijolično odpornost;② Dobra prilagodljivost pri nizkih temperaturah.
⑵Slabosti silikonske tesnilne mase:
①Slaba ponovna dekoracija in je ni mogoče barvati;②Nizka trgalna trdnost;③Nezadostna odpornost na olje;④Ni odporen na prebadanje;⑤Lepilna plast zlahka proizvaja oljnato izcedno vodo, ki onesnaži beton, kamen in druge rahle podlage.
2.2 Prednosti in slabosti poliuretanskih tesnilnih mas
⑴Prednosti poliuretanske tesnilne mase:
① Dober oprijem na različne podlage;② Odlična fleksibilnost pri nizkih temperaturah;③ Dobra elastičnost in odlične obnovitvene lastnosti, primerne za dinamične sklepe;④ Visoka mehanska trdnost, odlična odpornost proti obrabi, odpornost na olje in odpornost proti biološkemu staranju;⑤ Večina enokomponentnih poliuretanskih tesnilnih mas, ki se utrjujejo z vlago, ne vsebuje topil in ne onesnažuje podlage in okolja;⑥ Površino tesnilne mase je mogoče barvati in je enostavna za uporabo.
⑵Slabosti poliuretanske tesnilne mase:
① Pri strjevanju v okolju z visoko temperaturo in visoko vlažnostjo pri razmeroma visoki hitrosti zlahka nastanejo mehurčki, kar vpliva na učinkovitost tesnilne mase;② Pri lepljenju in tesnjenju komponent neporoznih substratov (kot so steklo, kovina itd.) je na splošno potreben temeljni premaz;③ Plitvo Barvna formula je dovzetna za UV staranje, na stabilnost lepila pri shranjevanju pa močno vplivajo embalaža in zunanji pogoji;④ Toplotna odpornost in odpornost proti staranju sta nekoliko nezadostni.
2.3 Prednosti in slabosti poliuretanskih tesnilnih mas, modificiranih s silanom
⑴Prednosti poliuretanske tesnilne mase, modificirane s silanom:
① Strjevanje ne proizvaja mehurčkov;② Ima dobro prožnost, odpornost proti hidrolizi in stabilnost kemične odpornosti;③ Odlična odpornost proti vremenskim vplivom, toplotna odpornost, odpornost proti staranju, stabilnost izdelka pri shranjevanju;④ Široka prilagodljivost podlagam pri lepljenju Na splošno ni potreben temeljni premaz;⑤Površino je mogoče barvati.
⑵Slabosti poliuretanske tesnilne mase, modificirane s silanom:
① UV odpornost ni tako dobra kot pri silikonski tesnilni masi;② Odpornost na trganje je nekoliko slabša kot pri poliuretanskem tesnilu.
2.4 Prednosti in slabosti polietrskih tesnilnih mas s koncem silila
⑴Prednosti polietrske tesnilne mase s koncem silila:
① Ima odlične lastnosti lepljenja na večino substratov in lahko doseže aktivacijsko lepljenje brez primerja;② Ima boljšo odpornost na toploto in UV-staranje kot navaden poliuretan;③ Lahko se naslika na njegovi površini.
⑵Slabosti polietrske tesnilne mase s koncem silila:
① Odpornost na vremenske vplive ni tako dobra kot pri silikonskem silikonu in po staranju se na površini pojavijo razpoke;② Oprijem na steklo je slab.
Z zgornjim uvodom imamo predhodno razumevanje mehanizmov utrjevanja več pogosto uporabljenih tipov enokomponentnih reaktivnih elastičnih tesnilnih mas in s primerjavo njihovih prednosti in slabosti lahko dosežemo splošno razumevanje vsakega izdelka.V praktičnih aplikacijah lahko tesnilno maso izberemo glede na dejanske pogoje uporabe lepilnega dela, da dosežemo dobro tesnjenje ali lepljenje aplikativnega dela.
Čas objave: 15. nov. 2023