Tällä hetkellä markkinoilla on monia yleisiä yksikomponenttisia reaktiivisia elastisia tiivistysaineita, pääasiassa silikoni- ja polyuretaanitiivistetuotteita.Erityyppisillä elastisilla tiivisteaineilla on eroja aktiivisissa funktionaalisissa ryhmissään ja kovettuneissa pääketjun rakenteissa.Tämän seurauksena sen sovellettavissa osissa ja kentissä on enemmän tai vähemmän rajoituksia.Tässä esittelemme useiden yleisten yksikomponenttisten reaktiivisten elastisten tiivisteiden kovettumismekanismeja ja vertaamme erityyppisten elastisten tiivisteiden etuja ja haittoja syventääksemme ymmärrystämme ja tehdäksemme sopivia valintoja käytännön sovelluksissa.
1. Yleinen yksikomponenttinen reaktiivinen elastinen tiivisteaineen kovetusmekanismi
Yleisiä yksikomponenttisia reaktiivisia elastisia tiivisteitä ovat pääasiassa: silikoni (SR), polyuretaani (PU), silyylipäätteinen modifioitu polyuretaani (SPU), silyylipäätteinen polyeetteri (MS), esipolymeerissä on erilaisia aktiivisia funktionaalisia ryhmiä ja erilaisia kovettumisreaktiomekanismeja.
1.1Silikonielastomeeritiivisteen kovettumismekanismi
Kuva 1. Silikonitiivisteen kovettumismekanismi
Kun käytetään silikonitiivisteitä, esipolymeeri reagoi pienten määrien kosteuden kanssa ilmassa ja sitten jähmettyy tai vulkanoituu katalyytin vaikutuksesta.Sivutuotteet ovat pienimolekyylisiä aineita.Mekanismi on esitetty kuvassa 1. Kovettumisen aikana vapautuvien pienmolekyylisten aineiden mukaan silikonitiiviste voidaan jakaa myös happamuudenpoistotyyppiin, deketoksiimityyppiin ja alkoholinpoistotyyppiin.Taulukossa 1 on yhteenveto tämäntyyppisten silikoniliimien eduista ja haitoista.
Taulukko 1. Useiden erityyppisten silikoniliimojen etujen ja haittojen vertailu
1.2 Elastisen polyuretaanitiivisteen kovettumismekanismi
Yksikomponenttinen polyuretaanitiiviste (PU) on eräänlainen polymeeri, joka sisältää toistuvia uretaanisegmenttejä (-NHCOO-) molekyylin pääketjussa.Kovetusmekanismi on, että isosyanaatti reagoi veden kanssa muodostaen epästabiilin välituotteen karbamaatin, joka sitten nopeasti hajoaa muodostaen CO2:ta ja amiinia, ja sitten amiini reagoi ylimääräisen isosyanaatin kanssa järjestelmässä ja muodostaa lopuksi elastomeerin, jolla on verkkorakenne.Sen kovettumisreaktiokaava on seuraava:
Kuva 1. Polyuretaanitiivisteen kovettumisreaktiomekanismi
1.3 Silaanimodifioidun polyuretaanitiivisteen kovettumismekanismi
Kuva 3. Silaanimodifioidun polyuretaanitiivisteen kovettumisreaktiomekanismi
Joidenkin polyuretaanitiivisteiden puutteiden vuoksi polyuretaania on hiljattain muunnettu silaanilla liimojen valmistamiseksi, mikä muodostaa uudentyyppisen tiivistysliiman, jonka pääketju on polyuretaanirakenne ja alkoksisilaanipääteryhmä, jota kutsutaan silaanimodifioiduksi polyuretaanitiivisteeksi (SPU).Tämän tyyppisen tiivisteen kovettumisreaktio on samanlainen kuin silikonin, eli alkoksiryhmät reagoivat kosteuden kanssa hydrolysoituen ja polykondensoituen muodostaen vakaan kolmiulotteisen Si-O-Si-verkkorakenteen (kuva 3).Verkon silloituspisteet ja silloituspisteiden välit ovat polyuretaanista joustavia segmenttirakenteita.
1.4 Silyylipäätteisten polyeetteritiivisteiden kovettumismekanismi
silyylipäätteinen polyeetteritiiviste (MS) on yksikomponenttinen elastinen liima, joka perustuu silaanimuunnoksiin.Siinä yhdistyvät sekä polyuretaanin että silikonin edut, se on uuden sukupolven liimatiivistetuotteet, joissa ei ole PVC:tä, silikoniöljyä, isosyanaattia ja liuottimia.MS-liima reagoi ilman kosteuden kanssa huoneenlämpötilassa, jolloin silanoitu polymeeri, jonka rakenne on -Si(OR) TAI -SIR (OR)-, hydrolysoituu ketjun päästä ja silloitetaan elastomeeriksi Si-O- Si-verkkorakenne tiivistys- ja liimausvaikutuksen saavuttamiseksi.Kovettumisreaktioprosessi on seuraava:
Kuva 4. Silyylipäätteisen polyeetteritiivisteen kovettumismekanismi
2. Yleisten yksikomponenttisten reaktiivisten elastisten tiivisteiden etujen ja haittojen vertailu
2.1 Silikonitiivisteiden edut ja haitat
⑴Silikonitiivisteen edut:
① Erinomainen säänkestävyys, hapenkestävyys, otsoninkestävyys ja ultraviolettikesto;② Hyvä joustavuus alhaisissa lämpötiloissa.
⑵Silikonitiivisteen haitat:
①Huono uudelleensisustus, eikä sitä voi maalata;② alhainen repäisylujuus;③ Riittämätön öljynkestävyys;④Ei pistokestävä;⑤Liimakerros tuottaa helposti öljyistä suotovettä, joka saastuttaa betonin, kiven ja muut irtonaiset alustat.
2.2 Polyuretaanitiivisteiden edut ja haitat
⑴ Polyuretaanitiivisteen edut:
① Hyvä tarttuvuus erilaisiin alustoihin;② Erinomainen joustavuus matalassa lämpötilassa;③ Hyvä elastisuus ja erinomaiset palautumisominaisuudet, sopii dynaamisiin liitoksiin;④ Korkea mekaaninen lujuus, erinomainen kulutuskestävyys, öljynkestävyys ja biologinen ikääntymisenkestävyys;⑤ Useimmat yksikomponenttiset kosteutta kovettuvat polyuretaanitiivisteet ovat liuotinvapaita eivätkä ne saastuta alustaa tai ympäristöä;⑥ Tiivisteen pinta on maalattavissa ja helppokäyttöinen.
⑵ Polyuretaanitiivisteen haitat:
① Kovetettaessa korkean lämpötilan ja korkean kosteuden ympäristössä suhteellisen nopealla nopeudella syntyy helposti kuplia, mikä vaikuttaa tiivisteen suorituskykyyn;② Ei-huokoisten alustojen (kuten lasi, metalli jne.) osien liimaukseen ja tiivistykseen tarvitaan yleensä pohjamaali;③ Matala Värikaava on herkkä UV-ikääntymiselle, ja liiman säilytyskestävyyteen vaikuttavat suuresti pakkaus ja ulkoiset olosuhteet;④ Lämmönkestävyys ja ikääntymisenkestävyys ovat hieman riittämättömät.
2.3 Silaanimodifioitujen polyuretaanitiivisteiden edut ja haitat
⑴Silaanimuunnetun polyuretaanitiivisteen edut:
① Kovetus ei tuota kuplia;② Sillä on hyvä joustavuus, hydrolyysin kestävyys ja kemiallinen kestävyys;③ Erinomainen säänkestävyys, lämmönkestävyys, ikääntymisenkestävyys, tuotteen varastointikestävyys;④ Laaja sopeutuvuus alustoihin liimattaessa Yleensä pohjamaalia ei tarvita;⑤Pinta voidaan maalata.
⑵ Silaanimodifioidun polyuretaanitiivisteen haitat:
① UV-kestävyys ei ole yhtä hyvä kuin silikonitiivisteen;② Repäisylujuus on hieman huonompi kuin polyuretaanitiivisteellä.
2.4 Silyylipäätteisten polyeetteritiivisteiden edut ja haitat
⑴Silyylipäätteisen polyeetteritiivisteen edut:
① Sillä on erinomaiset sidosominaisuudet useimpiin alustoihin ja se voi saavuttaa pohjamaalittoman aktivaatiosidoksen;② Sillä on parempi lämmönkestävyys ja UV-ikääntymisenkestävyys kuin tavallisella polyuretaanilla;③ Se voidaan maalata pinnalle.
⑵ Silyylipäätteisen polyeetteritiivisteen haitat:
① Säänkestävyys ei ole yhtä hyvä kuin silikonisilikonin, ja pintaan ilmestyy halkeamia vanhenemisen jälkeen;② Tarttuvuus lasiin on huono.
Yllä olevan johdannon kautta meillä on alustava käsitys useiden yleisesti käytettyjen yksikomponenttisten reaktiivisten elastisten tiivisteiden kovettumismekanismeista, ja vertaamalla niiden etuja ja haittoja voimme saavuttaa kokonaisymmärryksen jokaisesta tuotteesta.Käytännön sovelluksissa tiiviste voidaan valita liimausosan todellisten käyttöolosuhteiden mukaan, jotta saavutetaan levitysosan hyvä tiivistys tai liimaus.
Postitusaika: 15.11.2023