Во моментов, на пазарот постојат многу вообичаени видови на еднокомпонентни реактивни еластични заптивки, главно силиконски и полиуретански производи за заптивање. Различните видови на еластични заптивки имаат разлики во нивните активни функционални групи и стврднати главни синџирни структури. Како резултат на тоа, постојат повеќе или помалку ограничувања во нивните применливи делови и области. Овде, ги претставуваме механизмите за стврднување на неколку вообичаени еднокомпонентни реактивни еластични заптивки и ги споредуваме предностите и недостатоците на различните видови на еластични заптивки, со цел да го продлабочиме нашето разбирање и да направиме соодветни избори во практичните примени.
1. Вообичаен механизам за стврднување на еднокомпонентна реактивна еластична заптивна смеса
Вообичаените еднокомпонентни реактивни еластични заптивки главно вклучуваат: силикон (SR), полиуретан (PU), силил-терминиран модифициран полиуретан (SPU), силил-терминиран полиетер (MS). Преполимерот има различни активни функционални групи и различни механизми на реакција на стврднување.
1.1Механизам на стврднување на силиконски еластомерен заптив
Слика 1. Механизам на стврднување на силиконски заптив
Кога се користат силиконски заптивки, преполимерот реагира со траги од влага во воздухот, а потоа се стврднува или вулканизира под дејство на катализатор. Нуспроизводите се супстанции со мала молекуларна тежина. Механизмот е прикажан на Слика 1. Според различните супстанции со мала молекуларна тежина што се ослободуваат за време на стврднувањето, силиконскиот заптив може да се подели и на тип на деацидификација, тип на декетоксим и тип на деалкохолизација. Предностите и недостатоците на овие видови силиконски лепила се сумирани во Табела 1.
Табела 1. Споредба на предностите и недостатоците на неколку видови силиконски лепила
1.2 Механизам на стврднување на полиуретански еластичен заптив
Еднокомпонентниот полиуретански заптив (PU) е вид на полимер што содржи повторувачки уретански сегменти (-NHCOO-) во главниот ланец на молекулата. Механизмот на стврднување е тој што изоцијанатот реагира со вода за да формира нестабилен среден карбамат, кој потоа брзо се распаѓа за да генерира CO2 и амин, а потоа аминот реагира со вишокот изоцијанат во системот и конечно формира еластомер со мрежеста структура. Неговата формула за реакција на стврднување е како што следува:
Слика 1. Механизам на реакција на стврднување на полиуретански заптив
1.3 Механизам на стврднување на силански модифициран полиуретански заптив
Слика 3. Механизам на реакција на стврднување на полиуретански заптивувач модифициран со силан
Со оглед на некои недостатоци на полиуретанските заптивки, полиуретанот неодамна е модифициран со силан за подготовка на лепила, формирајќи нов вид лепило за заптивање со главен ланец од полиуретанска структура и алкоксисиланска крајна група, наречено силан-модифициран полиуретански заптив (SPU). Реакцијата на стврднување на овој вид заптивка е слична на онаа на силиконот, односно алкокси групите реагираат со влага за да се подложат на хидролиза и поликондензација за да формираат стабилна Si-O-Si тродимензионална мрежна структура (Слика 3). Точките на вкрстено поврзување на мрежата и помеѓу точките на вкрстено поврзување се флексибилни сегментни структури од полиуретан.
1.4 Механизам на стврднување на силил-терминирани полиетерски заптивки
Силил-терминираниот полиетерски заптив (MS) е еднокомпонентно еластичен лепак базиран на силанска модификација. Ги комбинира предностите и на полиуретанот и на силиконот, претставува нова генерација на лепливи заптивки, без ПВЦ, силиконско масло, изоцијанат и растворувач. MS лепилото реагира со влагата од воздухот на собна температура, така што силанизираниот полимер со структура -Si(OR) OR -SIR(OR)- се хидролизира на крајот од ланецот и се вкрстува во еластомер со мрежна структура Si-O-Si за да се постигне ефект на запечатување и лепење. Процесот на реакција на стврднување е како што следува:
Слика 4. Механизам на стврднување на силил-терминиран полиетерски заптив
2. Споредба на предностите и недостатоците на вообичаените еднокомпонентни реактивни еластични заптивки
2.1 Предности и недостатоци на силиконските заптивки
⑴ Предности на силиконскиот заптив:
① Одлична отпорност на временски услови, отпорност на кислород, отпорност на озон и отпорност на ултравиолетово зрачење; ② Добра флексибилност на ниски температури.
⑵Недостатоци на силиконскиот заптив:
① Лоша редекорација и не може да се бои; ② Ниска отпорност на кинење; ③ Недоволна отпорност на масло; ④ Не е отпорен на прободување; ⑤ Лепливиот слој лесно произведува мрсна исцедок што ги контаминира бетонот, каменот и другите лабави подлоги.
2.2 Предности и недостатоци на полиуретанските заптивни маси
⑴Предности на полиуретанскиот заптив:
① Добра адхезија на различни подлоги; ② Одлична флексибилност на ниски температури; ③ Добра еластичност и одлични својства за обновување, погодни за динамични споеви; ④ Висока механичка цврстина, одлична отпорност на абење, отпорност на масло и отпорност на биолошко стареење; ⑤ Повеќето еднокомпонентни полиуретански заптивки што се стврднуваат на влага не содржат растворувачи и не ја загадуваат подлогата и животната средина; ⑥ Површината на заптивката може да се обои и е лесна за употреба.
⑵Недостатоци на полиуретанскиот заптив:
① При стврднување во средина со висока температура и висока влажност со релативно голема брзина, лесно се создаваат меурчиња, што влијае на перформансите на заптивната смеса; ② При лепење и запечатување компоненти на непорозни подлоги (како што се стакло, метал итн.), генерално е потребен прајмер; ③ Плитка Формулата на бојата е подложна на стареење од УВ зрачење, а стабилноста на складирањето на лепилото е во голема мера под влијание на пакувањето и надворешните услови; ④ Отпорноста на топлина и отпорноста на стареење се малку недоволни.
2.3 Предности и недостатоци на силина-модифицираните полиуретански заптивки
⑴Предности на силански модифициран полиуретански заптив:
① Стврднувањето не создава меурчиња; ② Има добра флексибилност, отпорност на хидролиза и хемиска стабилност; ③ Одлична отпорност на временски услови, отпорност на топлина, отпорност на стареење, стабилност на складирање на производот; ④ Широка прилагодливост на подлогите, при лепење. Генерално, не е потребен прајмер; ⑤ Површината може да се обои.
⑵Недостатоци на силански модифициран полиуретански заптив:
① Отпорноста на УВ зрачење не е толку добра како онаа на силиконскиот заптив; ② Отпорноста на кинење е малку полоша од онаа на полиуретанскиот заптив.
2.4 Предности и недостатоци на силил-терминираните полиетерски заптивки
⑴Предности на силил-терминираниот полиетерски заптив:
① Има одлични својства на лепење на повеќето подлоги и може да постигне активирачко лепење без прајмер; ② Има подобра отпорност на топлина и отпорност на UV стареење од обичниот полиуретан; ③ Може да се обои на површината.
⑵Недостатоци на силил-терминираниот полиетерски заптив:
① Отпорноста на временските услови не е толку добра како онаа на силиконскиот силикон, а по стареењето се појавуваат пукнатини на површината; ② Адхезијата на стаклото е слаба.
Преку горенаведениот вовед, добивме прелиминарно разбирање за механизмите на стврднување на неколку најчесто користени типови на еднокомпонентни реактивни еластични заптивки, а со споредување на нивните предности и недостатоци, можеме да постигнеме целосно разбирање на секој производ. Во практични апликации, заптивката може да се избере според реалните услови на нанесување на делот за лепење за да се постигне добро запечатување или лепење на делот за нанесување.
Време на објавување: 15 ноември 2023 година