Строительный ликбез: Все о силиконах
Герметики XXI века употребляют все: и мастер, заменяющий выбитое стекло, и большие компании, внедряющие в жизнь структурное остекление. Почему избираемый нами тип герметика оказывается недостаточно надежным? Можно пи не делать ошибок в дальнейшем?
В прошлом номере нашего журнальчика мы познакомились с кремнийорганическими синтетическими полимерами, известными под заглавием силиконы. Нередко этому термину присваивают более обширное значение, распространяя его на все герметики на базе нареченного полимера. Не считая кремния (Si) в состав полимера входят метиловые, алкиловые, фторалкиловые, фениловые и виниловые группы. Соответственно, приобретенные продукты различаются физико-химическими качествами и областью собственного внедрения.
Разглядим отдельные элементы силиконового уплотняющего материала. Номером первым в этом перечне, создающим эластичную базу каждого уплотняющего материала, является полимер.
Силиконовые полимеры образуются в 5 шагов из общедоступной окиси кремния:
На первом шаге окись кремния (SiO2) восстанавливается углем до свободного кремния (Si) в мелкодисперсном состоянии.
На втором шаге, который проходит параллельно и независимо от первого, получают из метилового спирта хлористый метил
CH3OH + HCl => CH3Cl + H2O
3-ий шаг заключается в получении хлорметилсилана (СН3)3SiC! из компонент, приобретенных на первых 2-ух шагах.
Мономер хлорметилсилана после гидролиза (4-ый шаг)
(CH3)3SiCl + H2O => (CH3)3SiOH
подвергается конденсации, другими словами превращению в полимер. При всем этом отдельные молекулы мономера оксиметилсилана сшиваются поочередно, пока не получится роскошный полимер с общей формулой:
(CH3)3SiO-[-(CH3)2SiO]m-SiO(CH3)3,
и заглавием полидиметилсилан (ПДМС).
Для производства герметиков и конструкционных клеев используются измененные полимеры со средней длиной цепи и разными многофункциональными группами, при этом доминирует метильная группа.
Чтоб уплотняющий материал затвердел, нужно провести реакцию сшивания, которая базирована на связывании отдельных цепей меж собой. Реакция отверждения однокомпонентных силиконов протекает с ролью водяного пара, содержащегося в воздухе. Силикон в обычных критериях отвердевает со скоростью около 2 мм в день. Скорость этой реакции в значимой мере находится в зависимости от процентного содержания водяного пара в воздухе. В обычных критериях, т.е. при температуре 20°С и относительной влажности 50 %, 1 м3 воздуха содержит 18 г водяного пара, и тот же самый 1 м3 воздуха при температуре 5°С и относительной влажности 50 % содержит только 3 г водяного пара. В итоге, время отверждения возрастает практически втрое. Это касается всех однокомпонентных силиконов. Любопытно, что продукты реакции отверждения определяют область внедрения силиконов, но не их механические характеристики.
Процесс отверждения силикона всегда протекает от поверхности уплотняющего материала по направлению к внутренним слоям. Сразу с ростом толщины твердеющего слоя герметика понижается скорость диффузии водяного пара и процесс замедляется. При толщине слоя более 15 мм диффузия водяного пара фактически не происходит и предстоящее отверждение нереально. Это следует учесть при проектировании уплотнений с применением однокомпонентных силиконов. Этого неудобства нет у двухкомпонентных силиконов, в каких процесс отверждения происходит после смешивания полимера со сшивающим агентом.
Зависимо от вида полимера используются разные сшивающие агенты, что определяет хим характеристики силиконов.
Напомним систематизацию силиконов зависимо от выделяющихся при гидролизе компонент:
1) однокомпонентные АЦЕТАТНЫЕ (кислотные -образуется уксусная кислота СН3-СООН);
2) однокомпонентные ОКСИМНЫЕ (нейтральные - продуктом реакции является метилэтилкетоксим RN=OH);
3) однокомпонентные силиконы АЛКОКСЫ (нейтральные, где продуктом реакции является спирт R-OH);
4) двукомпонентные силиконы АЛКОКСЫ (нейтральные, продуктом реакции тоже является спирт).
Другие типы силиконовых систем на рынке встречаются изредка.
За корректность прохождения реакции отверждения несут ответственность разные катализаторы, сначала, катализаторы на базе металлоорганических соединений олова либо титана. Обычно катализатор не воспринимает роли в реакции сшивания. Титановый катализатор делает дополнительную структуру, соединяющую отдельные полимерные цепи, укрепляющую упругость после отверждения. Благодаря этому новенькая генерация нейтральных силиконов АЛКОКСЫ обладает беспримерными механическими качествами и адгезивной способностью.
Сейчас мы представим вам наполнители - двуокись кремния (SiO2) и карбонат кальция (мел, СаСО3).
Незапятнанная силиконовая смола после отверждения характеризуется относительно высочайшей механической прочностью, и для ее разрыва требуется сила около 0,34 МПа. Смешивание смолы с наполняющим материалом позволяет получить продукт с прочностью на разрыв 8,3 МПа. Схожим образом удлинение до разрыва меняется от 80 % для смолы до 1600 % для сверхэластичных уплотняющих материалов. Таким макаром, кроме полимера, механические характеристики уплотняющего материала определяются также наполнителем.
Зависимо от предназначения используются различного рода наполнители, но почти всегда употребляется двуокись кремния и карбонат кальция. От степени измельчения наполнителя зависят характеристики герметика. Двуокись кремния, получаемая в процессе конденсации из газовой фазы, добивается размера зернышек 0,01-0,05 микрона. Для сопоставления - длина силиконовых полимеров составляет около 1 микрона. Форма зернышек наполнителя имеет существенное значение для прочности уплотняющего материала. Лучшие результаты получаются при применении наполнителя с удельной поверхностью 20-400 м2/г. Верный подбор, также метод смешивания наполнителя с незатвердевшей смолой является строго соблюдаемой потаенной изготовителя.
Прозрачная двуокись кремния применяется для производства прозрачных уплотняющих материалов, а именно, окрашенных. Карбонат кальция, более дешевенький, чем двуокись кремния, служит для производства большинства фаворитных строй уплотняющих материалов. Не считая того, используются наполнители, подгоняющие характеристики герметика к разным требованиям, такие как сажа, окислы металлов, стеклянные микрошарики и различного вида глины.
Очередной нужный компонент силиконовых герметиков, пластификаторы, которые присваивают упругость материалу при его переработке и эксплуатации. Они не должны оказывать влияние на характеристики уплотняющего материала после отверждения. Потому в качестве пластификаторов используются сначала силиконовые масла либо силиконовые полимеры с маленькими цепями. Более доступное решение - органические воды, к примеру, растворители, которые по мере выпаривания, после отверждения, вызывают так именуемую усадку уплотняющего материала, пропорциональную содержанию растворителя. Герметики, содержащие только силиконовые пластификаторы, характеризуются малой усадкой до 3%.
Важную роль делают пигменты и особые добавки. Для расцветки силиконовых уплотняющих материалов используются различные неорганические красители, к примеру, окислы металлов. По желанию можно сделать герметик, близкий по цвету к образцу. В качестве белоснежного красителя употребляются титановые белила, в качестве темного - британская сажа. Окислы железа присваивают уплотняющему материалу красноватый колер и наращивают устойчивость к температурным воздействиям, конкретному действию огня.
В ряде всевозможных случаев уплотняющие материалы должны быть устойчивы к воздействию грибков, микробов, что достигается благодаря добавлению антигрибковых средств - фунгицидов.
Имеющиеся на рынке однокомпонентные силиконы обычно не требуют использования грунтовочных средств (так именуемых праймеров), применение которых всегда следует согласовать с производителем герметика. В качестве грунтовок обычно используются реактивные силаны в виде смесей.
Невзирая на то, что силиконы, благодаря низкому поверхностному напряжению полимера ПДМС, отлично увлажняют большая часть гладких поверхностей, к примеру, стекла, керамики, металлов, также затвердевшего силикона, в отдельных случаях используются грунтовки, увеличивающие их адгезивную способность. Это в особенности касается герме-тиков, созданных для соединения с синтетическими материалами, к примеру, поликарбонатами, также конструкционных силиконов.
Для того, чтоб верно избрать герметик, нужно разобраться в его технических свойствах, другими словами в параметрах, обозначенных поставщиком (производителем) на упаковке либо в информационных материалах.
Температура нанесения, выражается в градусах Цельсия, определяет спектр допустимых температур поверхностей, на которые накладывается силикон. Как правило это интервал от +5°С до -40°С.
Рабочая температура выражается в градусах Цельсия и определяет спектр температур, в каком отвердевший герметик сохраняет свои характеристики. Для силиконов этот спектр обычно составляет от -50°С до +150°С, а в особом выполнении - даже до +380°С.
Скорость выдавливания, выражаемая в граммах в минуту, определяет, как просто выдавливается уплотняющий материал из упаковки. Чем выше это значение, тем легче, с наименьшим усилием выдавливается силикон. Обычные значения - от 150 до 480 г/мин.
Время образования корки, либо время обработки, значит время от наложения силикона до начала отверждения. Это время выражается в минутках и определяет, как длительно формируется наложенный силикон.
Время высыхания, либо время пылесухости, обозначает время от наложения силикона до того момента, когда оседающая на поверхности пыль не связывается с уплотняющим материалом.
Скорость отверждения, выражаемая в миллиметрах за денек, обозначает, на какую глубину произойдет вулканизация силикона при температуре 20°С и относительной влажности 50%.
Модуль эластичности обозначает силу (выражаемую в мегапаскалях), требующуюся для растяжения отвердевшего уплотняющего материала на 100 %. Чем меньше модуль, тем паче эластичен уплотняющий материал. Высочайший модуль охарактеризовывает жесткий уплотняющий материал, не достаточно подверженный деформации, к примеру, конструкционные силиконы, служащие для структурного остекления. Маленький модуль значит уплотняющий материал, подверженный деформации, не вызывающей дополнительных напряжений в уплотняемых материалах.
Гибкая декомпрессия значит способность отвердевшего уплотняющего материала возвратиться к начальной форме после растягивания на 100 % либо по другому -процент деформации от начальной формы.
Крепкость на разрыв значит усилие (выражаемое в мегапаскалях), требующееся для разрыва эталона (1 2x1 2x50 мм) отвердевшего уплотняющего материала.
Общее удлинение значит процентное удлинение отвердевшего уплотняющего материала, растягиваемого прямо до разрыва.
Способность переносить перемещения либо деформируемость (англ, movement capability) значит способность отвердевшего уплотняющего материала деформироваться без утраты целостности и без утраты адгезии; параметр выражается в процентах, к примеру, 25 % значит, что уплотняющие материал может быть растянут и сжат на 25 % собственного начального размера. Если рядом с параметром не дается ни какого объяснения относительно методики измерена то следует узнать у поставщика, как надо осознавать этот параметр. Некие производители определяют его только для растяжения. Модуль упругости уплотняющего материала, определяемый как сила, нужная для двукратного удлинения эталона силикона определенного сечения, выражаемая в ньютонах на мм квадратный. В технических картах уплотняющих материалов изготовители пользуются определениями маленький, средний и высочайший модуль упругости. Это соответствует последующим интервалам сил: маленький модуль - до 0,4 Н/мм2, что соответствует деформируемости 50%; средний модуль от 0,4 до 0,6 Н/мм2, что соответствует деформируемости 25%; высочайший модуль - более 0,6 Н/мм2, что соответствует деформируемости 12,5%.
Если для деформации уплотняющего материала требуется маленькое усилие, то это значит, что воздействие этого материала на другие уплотняющие элементы невелико. Таковой материал не повлияет с дополнительной силой на конструкцию и совершенно играет роль уплотнителя. Герметики с высочайшим модулем упругости являются жесткими, не достаточно покладистыми и несут конструкционную нагрузку, к примеру, в стеклах, приклеенных к несущей конструкции фасада.
Усадка после отверждения значит процент утраты начального объема. Чем меньше усадка, тем лучше уплотняющий материал. Для силиконов усадка после отверждения не должна превосходить 3 % исходного объема.
А сейчас разглядим разные группы силиконов. Итак, их короткая рабочая черта:
АЦЕТАТНЫЕ (АЦЕТОКСЫ) характеризуются прекрасной адгезивной способностью по отношению к стеклу и металлам, дереву и неким ярким покрытиям. Слабее они сцепляются с поливинилхлоридом и другими синтетическими материалами. У их самое куцее время высыхания и они резвее всего схватываются. Из-за выделения уксусной кислоты эти силиконы усиливают коррозию и не могут применяться в железных конструкциях. Нельзя использовать их также и для уплотнения плит из натурального камня и бетона, так как уксусная кислота вступает в реакцию со щелочами, содержащимися в вышеупомянутых материалах. Они неплохи сначала там, где нужно соединить стекло со стеклом, керамикой и алюминием, также с нержавеющей сталью.
Из огромного количества вероятных типов на рынке больше всего представлены два типа нейтральных силиконов: ОКСИМНЫЕ и АЛКОКСЫ. ОКСИМНЫЕ нейтральные силиконы характеризуются высочайшей адгезивной способностью по отношению к большинству строй материалов, а именно синтетических, также к большинству ярких покрытий, включая водяные краски. По сопоставлению с ацетатными силиконами они медлительнее образуют корку и медлительнее схватываются. Принимая во внимание наличие некого риска канцерогенного деяния оксимов, часть производителей на данный момент отрешается от их производства. Нейтральные силиконы АЛКОКСЫ характеризуются более высочайшей адгезивной способностью, чем оксимные силиконы, но у их более длительное время схватывания. Зависимо от катализатора (к примеру, олово) они могут добиваться внедрения специальной грунтовки при накладывании на стекло. При титановом (Ті) катализаторе долговечность сцепления сохраняется даже при повторяющемся погружении в воду. Их создание дороже (из-за титана), чем других силиконов, но свойства лучше. Они фактически не имеют ограничений в применении.
На практике очень важен не только лишь грамотный подбор герметика, да и правильное проектирование уплотнений.
Главные принципы проектирования уплотнений:
- при проектировании следует учесть растяжение, а именно обоюдную тепловую расширяемость материалов; перемещения под напором ветра и под воздействием других динамических нагрузок; монтажные способности, соответствующие для маленьких и больших панелей; подмену покоробленных панелей; устойчивость к деформациям, происходящим в процессе сборки и монтажа; изоляцию от воздействия внешних критерий и акустики; эстетику;
- уплотнение следует проектировать таким макаром, чтоб обеспечить как минимум шестимиллиметровый слой уплотняющего материала, не прилегающий ни к какой поверхности. Это достигается применением набивочных шнуров либо сепарационных лент, выполненных из целофана (ПЭ) либо полипропилена(ПП), с которыми силиконы не сцепляются; отношение ширины зазора к толщине уплотнения должно быть в интервале от 1:1 до 4:1, рекомендуется 2:1; малая толщина не может быть меньше 3 мм, а наибольшая рекомендуемая толщина составляет 10 мм независимо от ширины зазора, но с сохранением предшествующего условия; малая рекомендуемая ширина зазора - 6 мм; малый контакт с уплотняемой поверхностью - 4 мм, рекомендуемый -6 мм. Пример расчета размеров силиконового соединительного шва для структурного остекления приведен в№ 4(14) за 2001 год.
Подбор уплотняющего материала диктуется критериями работы, другими словами наивысшими ожидаемыми перемещениями уплотняемых частей и размером зазора растяжения, также типом уплотняемых материалов. Расчет величины перемещений по отношению к ширине зазора позволяет установить малые механические требования к предлагаемому уплотнительному материалу. Так, для зазора шириной 15 мм уплотняющий материал, характеризующийся 25%-й деформируемостью, может восполнить движения размером до 3,75 мм. Применение уплотняющего материала характеризующегося 50%-й деформируемостью, наращивает допустимые перемещения вдвое либо позволяет сузить щель.
С гладкими поверхностями, к примеру, стекло, металл и т.п., силиконы связываются крепко и навечно. В случае синтетических материалов и неких ярких покрытий нужно применение особых грунтовок.
Для пористых поверхностей, таких, как бетон, кирпич, футеровка для каменной кладки и т.п., применение грунтовок непременно. Это вызвано расслоением основания, которое происходит в очень узком околоповерхностном слое, обычно невидимом, но являющимся местом протечек. Решение трудности заключается в применении соответственных грунтовок, усиливающих поверхность уплотняемого материала. В случае новых поверхностей, характеризующихся достаточной целостностью, используются грунтовки из консистенции реактивных силиконовых смол и растворителя. Для выветрившихся и хрупких поверхностей нередко следует использовать грунтовочные составы на базе эпоксидных смол. Независимо от ситуации следует дать предпочтение грунтовке, рекомендованной производителем уплотняющего материала.
Чтоб найти, нужно ли применение грунтовки, довольно выполнить последующий легкий тест. На очищенную поверхность, лучше в малозаметном месте, наносится соответственная грунтовка, и после ее высыхания накладывается полоса силикона. Аналогично накладывается полоса силикона на очищенную поверхность, но без грунтовки. По истечении 3-4 дней (после отверждения силикона) надрезается кусок уплотняющего материала и растягивается под углом 90° в направлении поверхности.
Если силикон разрывается в массе, то применение грунтовки лишне. Отрыв силикона от поверхности значит, что используемая разработка подготовки поверхности неудовлетворительна. Тесты можно повторить, изменяя метод чистки и, может быть, грунтовку.
Статья о доме и ремонте нравится: Яницкий, Ломтев, Николаев, Яснеев, Акинфий.
В прошлом номере нашего журнальчика мы познакомились с кремнийорганическими синтетическими полимерами, известными под заглавием силиконы. Нередко этому термину присваивают более обширное значение, распространяя его на все герметики на базе нареченного полимера. Не считая кремния (Si) в состав полимера входят метиловые, алкиловые, фторалкиловые, фениловые и виниловые группы. Соответственно, приобретенные продукты различаются физико-химическими качествами и областью собственного внедрения.
Разглядим отдельные элементы силиконового уплотняющего материала. Номером первым в этом перечне, создающим эластичную базу каждого уплотняющего материала, является полимер.
Силиконовые полимеры образуются в 5 шагов из общедоступной окиси кремния:
На первом шаге окись кремния (SiO2) восстанавливается углем до свободного кремния (Si) в мелкодисперсном состоянии.
На втором шаге, который проходит параллельно и независимо от первого, получают из метилового спирта хлористый метил
CH3OH + HCl => CH3Cl + H2O
3-ий шаг заключается в получении хлорметилсилана (СН3)3SiC! из компонент, приобретенных на первых 2-ух шагах.
Мономер хлорметилсилана после гидролиза (4-ый шаг)
(CH3)3SiCl + H2O => (CH3)3SiOH
подвергается конденсации, другими словами превращению в полимер. При всем этом отдельные молекулы мономера оксиметилсилана сшиваются поочередно, пока не получится роскошный полимер с общей формулой:
(CH3)3SiO-[-(CH3)2SiO]m-SiO(CH3)3,
и заглавием полидиметилсилан (ПДМС).
Для производства герметиков и конструкционных клеев используются измененные полимеры со средней длиной цепи и разными многофункциональными группами, при этом доминирует метильная группа.
Чтоб уплотняющий материал затвердел, нужно провести реакцию сшивания, которая базирована на связывании отдельных цепей меж собой. Реакция отверждения однокомпонентных силиконов протекает с ролью водяного пара, содержащегося в воздухе. Силикон в обычных критериях отвердевает со скоростью около 2 мм в день. Скорость этой реакции в значимой мере находится в зависимости от процентного содержания водяного пара в воздухе. В обычных критериях, т.е. при температуре 20°С и относительной влажности 50 %, 1 м3 воздуха содержит 18 г водяного пара, и тот же самый 1 м3 воздуха при температуре 5°С и относительной влажности 50 % содержит только 3 г водяного пара. В итоге, время отверждения возрастает практически втрое. Это касается всех однокомпонентных силиконов. Любопытно, что продукты реакции отверждения определяют область внедрения силиконов, но не их механические характеристики.
Процесс отверждения силикона всегда протекает от поверхности уплотняющего материала по направлению к внутренним слоям. Сразу с ростом толщины твердеющего слоя герметика понижается скорость диффузии водяного пара и процесс замедляется. При толщине слоя более 15 мм диффузия водяного пара фактически не происходит и предстоящее отверждение нереально. Это следует учесть при проектировании уплотнений с применением однокомпонентных силиконов. Этого неудобства нет у двухкомпонентных силиконов, в каких процесс отверждения происходит после смешивания полимера со сшивающим агентом.
Зависимо от вида полимера используются разные сшивающие агенты, что определяет хим характеристики силиконов.
Напомним систематизацию силиконов зависимо от выделяющихся при гидролизе компонент:
1) однокомпонентные АЦЕТАТНЫЕ (кислотные -образуется уксусная кислота СН3-СООН);
2) однокомпонентные ОКСИМНЫЕ (нейтральные - продуктом реакции является метилэтилкетоксим RN=OH);
3) однокомпонентные силиконы АЛКОКСЫ (нейтральные, где продуктом реакции является спирт R-OH);
4) двукомпонентные силиконы АЛКОКСЫ (нейтральные, продуктом реакции тоже является спирт).
Другие типы силиконовых систем на рынке встречаются изредка.
За корректность прохождения реакции отверждения несут ответственность разные катализаторы, сначала, катализаторы на базе металлоорганических соединений олова либо титана. Обычно катализатор не воспринимает роли в реакции сшивания. Титановый катализатор делает дополнительную структуру, соединяющую отдельные полимерные цепи, укрепляющую упругость после отверждения. Благодаря этому новенькая генерация нейтральных силиконов АЛКОКСЫ обладает беспримерными механическими качествами и адгезивной способностью.
Сейчас мы представим вам наполнители - двуокись кремния (SiO2) и карбонат кальция (мел, СаСО3).
Незапятнанная силиконовая смола после отверждения характеризуется относительно высочайшей механической прочностью, и для ее разрыва требуется сила около 0,34 МПа. Смешивание смолы с наполняющим материалом позволяет получить продукт с прочностью на разрыв 8,3 МПа. Схожим образом удлинение до разрыва меняется от 80 % для смолы до 1600 % для сверхэластичных уплотняющих материалов. Таким макаром, кроме полимера, механические характеристики уплотняющего материала определяются также наполнителем.
Зависимо от предназначения используются различного рода наполнители, но почти всегда употребляется двуокись кремния и карбонат кальция. От степени измельчения наполнителя зависят характеристики герметика. Двуокись кремния, получаемая в процессе конденсации из газовой фазы, добивается размера зернышек 0,01-0,05 микрона. Для сопоставления - длина силиконовых полимеров составляет около 1 микрона. Форма зернышек наполнителя имеет существенное значение для прочности уплотняющего материала. Лучшие результаты получаются при применении наполнителя с удельной поверхностью 20-400 м2/г. Верный подбор, также метод смешивания наполнителя с незатвердевшей смолой является строго соблюдаемой потаенной изготовителя.
Прозрачная двуокись кремния применяется для производства прозрачных уплотняющих материалов, а именно, окрашенных. Карбонат кальция, более дешевенький, чем двуокись кремния, служит для производства большинства фаворитных строй уплотняющих материалов. Не считая того, используются наполнители, подгоняющие характеристики герметика к разным требованиям, такие как сажа, окислы металлов, стеклянные микрошарики и различного вида глины.
Очередной нужный компонент силиконовых герметиков, пластификаторы, которые присваивают упругость материалу при его переработке и эксплуатации. Они не должны оказывать влияние на характеристики уплотняющего материала после отверждения. Потому в качестве пластификаторов используются сначала силиконовые масла либо силиконовые полимеры с маленькими цепями. Более доступное решение - органические воды, к примеру, растворители, которые по мере выпаривания, после отверждения, вызывают так именуемую усадку уплотняющего материала, пропорциональную содержанию растворителя. Герметики, содержащие только силиконовые пластификаторы, характеризуются малой усадкой до 3%.
Важную роль делают пигменты и особые добавки. Для расцветки силиконовых уплотняющих материалов используются различные неорганические красители, к примеру, окислы металлов. По желанию можно сделать герметик, близкий по цвету к образцу. В качестве белоснежного красителя употребляются титановые белила, в качестве темного - британская сажа. Окислы железа присваивают уплотняющему материалу красноватый колер и наращивают устойчивость к температурным воздействиям, конкретному действию огня.
В ряде всевозможных случаев уплотняющие материалы должны быть устойчивы к воздействию грибков, микробов, что достигается благодаря добавлению антигрибковых средств - фунгицидов.
Имеющиеся на рынке однокомпонентные силиконы обычно не требуют использования грунтовочных средств (так именуемых праймеров), применение которых всегда следует согласовать с производителем герметика. В качестве грунтовок обычно используются реактивные силаны в виде смесей.
Невзирая на то, что силиконы, благодаря низкому поверхностному напряжению полимера ПДМС, отлично увлажняют большая часть гладких поверхностей, к примеру, стекла, керамики, металлов, также затвердевшего силикона, в отдельных случаях используются грунтовки, увеличивающие их адгезивную способность. Это в особенности касается герме-тиков, созданных для соединения с синтетическими материалами, к примеру, поликарбонатами, также конструкционных силиконов.
Для того, чтоб верно избрать герметик, нужно разобраться в его технических свойствах, другими словами в параметрах, обозначенных поставщиком (производителем) на упаковке либо в информационных материалах.
Температура нанесения, выражается в градусах Цельсия, определяет спектр допустимых температур поверхностей, на которые накладывается силикон. Как правило это интервал от +5°С до -40°С.
Рабочая температура выражается в градусах Цельсия и определяет спектр температур, в каком отвердевший герметик сохраняет свои характеристики. Для силиконов этот спектр обычно составляет от -50°С до +150°С, а в особом выполнении - даже до +380°С.
Скорость выдавливания, выражаемая в граммах в минуту, определяет, как просто выдавливается уплотняющий материал из упаковки. Чем выше это значение, тем легче, с наименьшим усилием выдавливается силикон. Обычные значения - от 150 до 480 г/мин.
Время образования корки, либо время обработки, значит время от наложения силикона до начала отверждения. Это время выражается в минутках и определяет, как длительно формируется наложенный силикон.
Время высыхания, либо время пылесухости, обозначает время от наложения силикона до того момента, когда оседающая на поверхности пыль не связывается с уплотняющим материалом.
Скорость отверждения, выражаемая в миллиметрах за денек, обозначает, на какую глубину произойдет вулканизация силикона при температуре 20°С и относительной влажности 50%.
Модуль эластичности обозначает силу (выражаемую в мегапаскалях), требующуюся для растяжения отвердевшего уплотняющего материала на 100 %. Чем меньше модуль, тем паче эластичен уплотняющий материал. Высочайший модуль охарактеризовывает жесткий уплотняющий материал, не достаточно подверженный деформации, к примеру, конструкционные силиконы, служащие для структурного остекления. Маленький модуль значит уплотняющий материал, подверженный деформации, не вызывающей дополнительных напряжений в уплотняемых материалах.
Гибкая декомпрессия значит способность отвердевшего уплотняющего материала возвратиться к начальной форме после растягивания на 100 % либо по другому -процент деформации от начальной формы.
Крепкость на разрыв значит усилие (выражаемое в мегапаскалях), требующееся для разрыва эталона (1 2x1 2x50 мм) отвердевшего уплотняющего материала.
Общее удлинение значит процентное удлинение отвердевшего уплотняющего материала, растягиваемого прямо до разрыва.
Способность переносить перемещения либо деформируемость (англ, movement capability) значит способность отвердевшего уплотняющего материала деформироваться без утраты целостности и без утраты адгезии; параметр выражается в процентах, к примеру, 25 % значит, что уплотняющие материал может быть растянут и сжат на 25 % собственного начального размера. Если рядом с параметром не дается ни какого объяснения относительно методики измерена то следует узнать у поставщика, как надо осознавать этот параметр. Некие производители определяют его только для растяжения. Модуль упругости уплотняющего материала, определяемый как сила, нужная для двукратного удлинения эталона силикона определенного сечения, выражаемая в ньютонах на мм квадратный. В технических картах уплотняющих материалов изготовители пользуются определениями маленький, средний и высочайший модуль упругости. Это соответствует последующим интервалам сил: маленький модуль - до 0,4 Н/мм2, что соответствует деформируемости 50%; средний модуль от 0,4 до 0,6 Н/мм2, что соответствует деформируемости 25%; высочайший модуль - более 0,6 Н/мм2, что соответствует деформируемости 12,5%.
Если для деформации уплотняющего материала требуется маленькое усилие, то это значит, что воздействие этого материала на другие уплотняющие элементы невелико. Таковой материал не повлияет с дополнительной силой на конструкцию и совершенно играет роль уплотнителя. Герметики с высочайшим модулем упругости являются жесткими, не достаточно покладистыми и несут конструкционную нагрузку, к примеру, в стеклах, приклеенных к несущей конструкции фасада.
Усадка после отверждения значит процент утраты начального объема. Чем меньше усадка, тем лучше уплотняющий материал. Для силиконов усадка после отверждения не должна превосходить 3 % исходного объема.
А сейчас разглядим разные группы силиконов. Итак, их короткая рабочая черта:
АЦЕТАТНЫЕ (АЦЕТОКСЫ) характеризуются прекрасной адгезивной способностью по отношению к стеклу и металлам, дереву и неким ярким покрытиям. Слабее они сцепляются с поливинилхлоридом и другими синтетическими материалами. У их самое куцее время высыхания и они резвее всего схватываются. Из-за выделения уксусной кислоты эти силиконы усиливают коррозию и не могут применяться в железных конструкциях. Нельзя использовать их также и для уплотнения плит из натурального камня и бетона, так как уксусная кислота вступает в реакцию со щелочами, содержащимися в вышеупомянутых материалах. Они неплохи сначала там, где нужно соединить стекло со стеклом, керамикой и алюминием, также с нержавеющей сталью.
Из огромного количества вероятных типов на рынке больше всего представлены два типа нейтральных силиконов: ОКСИМНЫЕ и АЛКОКСЫ. ОКСИМНЫЕ нейтральные силиконы характеризуются высочайшей адгезивной способностью по отношению к большинству строй материалов, а именно синтетических, также к большинству ярких покрытий, включая водяные краски. По сопоставлению с ацетатными силиконами они медлительнее образуют корку и медлительнее схватываются. Принимая во внимание наличие некого риска канцерогенного деяния оксимов, часть производителей на данный момент отрешается от их производства. Нейтральные силиконы АЛКОКСЫ характеризуются более высочайшей адгезивной способностью, чем оксимные силиконы, но у их более длительное время схватывания. Зависимо от катализатора (к примеру, олово) они могут добиваться внедрения специальной грунтовки при накладывании на стекло. При титановом (Ті) катализаторе долговечность сцепления сохраняется даже при повторяющемся погружении в воду. Их создание дороже (из-за титана), чем других силиконов, но свойства лучше. Они фактически не имеют ограничений в применении.
На практике очень важен не только лишь грамотный подбор герметика, да и правильное проектирование уплотнений.
Главные принципы проектирования уплотнений:
- при проектировании следует учесть растяжение, а именно обоюдную тепловую расширяемость материалов; перемещения под напором ветра и под воздействием других динамических нагрузок; монтажные способности, соответствующие для маленьких и больших панелей; подмену покоробленных панелей; устойчивость к деформациям, происходящим в процессе сборки и монтажа; изоляцию от воздействия внешних критерий и акустики; эстетику;
- уплотнение следует проектировать таким макаром, чтоб обеспечить как минимум шестимиллиметровый слой уплотняющего материала, не прилегающий ни к какой поверхности. Это достигается применением набивочных шнуров либо сепарационных лент, выполненных из целофана (ПЭ) либо полипропилена(ПП), с которыми силиконы не сцепляются; отношение ширины зазора к толщине уплотнения должно быть в интервале от 1:1 до 4:1, рекомендуется 2:1; малая толщина не может быть меньше 3 мм, а наибольшая рекомендуемая толщина составляет 10 мм независимо от ширины зазора, но с сохранением предшествующего условия; малая рекомендуемая ширина зазора - 6 мм; малый контакт с уплотняемой поверхностью - 4 мм, рекомендуемый -6 мм. Пример расчета размеров силиконового соединительного шва для структурного остекления приведен в№ 4(14) за 2001 год.
Подбор уплотняющего материала диктуется критериями работы, другими словами наивысшими ожидаемыми перемещениями уплотняемых частей и размером зазора растяжения, также типом уплотняемых материалов. Расчет величины перемещений по отношению к ширине зазора позволяет установить малые механические требования к предлагаемому уплотнительному материалу. Так, для зазора шириной 15 мм уплотняющий материал, характеризующийся 25%-й деформируемостью, может восполнить движения размером до 3,75 мм. Применение уплотняющего материала характеризующегося 50%-й деформируемостью, наращивает допустимые перемещения вдвое либо позволяет сузить щель.
С гладкими поверхностями, к примеру, стекло, металл и т.п., силиконы связываются крепко и навечно. В случае синтетических материалов и неких ярких покрытий нужно применение особых грунтовок.
Для пористых поверхностей, таких, как бетон, кирпич, футеровка для каменной кладки и т.п., применение грунтовок непременно. Это вызвано расслоением основания, которое происходит в очень узком околоповерхностном слое, обычно невидимом, но являющимся местом протечек. Решение трудности заключается в применении соответственных грунтовок, усиливающих поверхность уплотняемого материала. В случае новых поверхностей, характеризующихся достаточной целостностью, используются грунтовки из консистенции реактивных силиконовых смол и растворителя. Для выветрившихся и хрупких поверхностей нередко следует использовать грунтовочные составы на базе эпоксидных смол. Независимо от ситуации следует дать предпочтение грунтовке, рекомендованной производителем уплотняющего материала.
Чтоб найти, нужно ли применение грунтовки, довольно выполнить последующий легкий тест. На очищенную поверхность, лучше в малозаметном месте, наносится соответственная грунтовка, и после ее высыхания накладывается полоса силикона. Аналогично накладывается полоса силикона на очищенную поверхность, но без грунтовки. По истечении 3-4 дней (после отверждения силикона) надрезается кусок уплотняющего материала и растягивается под углом 90° в направлении поверхности.
Если силикон разрывается в массе, то применение грунтовки лишне. Отрыв силикона от поверхности значит, что используемая разработка подготовки поверхности неудовлетворительна. Тесты можно повторить, изменяя метод чистки и, может быть, грунтовку.
Статья о доме и ремонте нравится: Яницкий, Ломтев, Николаев, Яснеев, Акинфий.