For tiden finnes det mange vanlige typer enkomponents reaktive elastiske tetningsmidler på markedet, hovedsakelig silikon- og polyuretan-tetningsmidler. Ulike typer elastiske tetningsmidler har forskjeller i sine aktive funksjonelle grupper og herdede hovedkjedestrukturer. Som et resultat er det flere eller færre begrensninger i de anvendelige delene og feltene. Her introduserer vi herdemekanismene til flere vanlige enkomponents reaktive elastiske tetningsmidler og sammenligner fordeler og ulemper med ulike typer elastiske tetningsmidler, for å utdype vår forståelse og ta passende valg i praktiske anvendelser.
1. Vanlig herdemekanisme for en-komponents reaktiv elastisk tetningsmiddel
Vanlige en-komponent reaktive elastiske tetningsmidler inkluderer hovedsakelig: silikon (SR), polyuretan (PU), silylterminert modifisert polyuretan (SPU), silylterminert polyeter (MS). Prepolymeren har forskjellige aktive funksjonelle grupper og forskjellige herdemekanismer.
1.1Herdemekanisme for silikonelastomerforsegling
Figur 1. Herdemekanisme for silikonforsegling
Når silikonforseglingsmidler brukes, reagerer prepolymeren med spormengder fuktighet i luften og størkner eller vulkaniserer deretter under påvirkning av en katalysator. Biproduktene er småmolekylære stoffer. Mekanismen er vist i figur 1. I henhold til de forskjellige småmolekylære stoffene som frigjøres under herding, kan silikonforseglingsmiddel også deles inn i avsyreingstype, deketoksimtype og avalkoholiseringstype. Fordeler og ulemper med disse typene silikonlim er oppsummert i tabell 1.
Tabell 1. Sammenligning av fordeler og ulemper med flere typer silikonlim
1.2 Herdemekanisme for elastisk polyuretanfugemasse
En-komponent polyuretanforsegling (PU) er en type polymer som inneholder repeterende uretansegmenter (-NHCOO-) i molekylets hovedkjede. Herdemekanismen er at isocyanat reagerer med vann for å danne et ustabilt mellomprodukt av karbamat, som deretter raskt dekomponerer for å generere CO2 og amin, og deretter reagerer aminet med overflødig isocyanat i systemet, og danner til slutt en elastomer med en nettverksstruktur. Herdeformelen er som følger:
Figur 1. Herdemekanisme for polyuretanforsegling
1.3 Herdemekanisme for silanmodifisert polyuretanforsegling
Figur 3. Herdemekanisme for silanmodifisert polyuretanforsegling
På grunn av noen mangler ved polyuretanforseglingsmidler, har polyuretan nylig blitt modifisert med silan for å fremstille lim, og dannet en ny type forseglingslim med en hovedkjede av polyuretanstruktur og en alkoksysilan-endegruppe, kalt silanmodifisert polyuretanforsegling (SPU). Herdeprosessen til denne typen forsegling ligner på silikon, det vil si at alkoksygruppene reagerer med fuktighet for å gjennomgå hydrolyse og polykondensasjon for å danne en stabil Si-O-Si tredimensjonal nettverksstruktur (figur 3). Nettverkstverrbindingspunktene og mellom tverrbindingspunktene er det fleksible polyuretansegmentstrukturer.
1.4 Herdemekanisme for silylterminerte polyeterforseglingsmidler
Silylterminert polyeterforsegling (MS) er et elastisk enkomponentslim basert på silanmodifisering. Det kombinerer fordelene med både polyuretan og silikon, og er en ny generasjon av selvklebende tetningsprodukter, fri for PVC, silikonolje, isocyanat og løsemiddel. MS-lim reagerer med fuktighet i luften ved romtemperatur, slik at den silaniserte polymeren med -Si(OR)₂ OR -SIR(OR)₂- struktur hydrolyseres i kjedeenden og tverrbindes til en elastomer med Si-O-Si-nettverksstruktur for å oppnå en tetnings- og bindingseffekt. Herdeprosessen er som følger:
Figur 4. Herdemekanisme for silylterminert polyeterforsegling
2. Sammenligning av fordeler og ulemper med vanlige enkomponents reaktive elastiske tetningsmidler
2.1 Fordeler og ulemper med silikonforseglinger
⑴Fordeler med silikonforsegling:
① Utmerket værbestandighet, oksygenbestandighet, ozonbestandighet og ultrafiolett motstand; ② God fleksibilitet ved lav temperatur.
⑵Ulemper med silikonforsegling:
①Dårlig etterbehandling og kan ikke overmales; ②Lav rivestyrke; ③Utilstrekkelig oljebestandighet; ④Ikke punkteringsbestandig; ⑤Limlaget produserer lett oljeaktig sigevann som forurenser betong, stein og andre løse underlag.
2.2 Fordeler og ulemper med polyuretanforseglinger
⑴Fordeler med polyuretanforsegling:
① God vedheft til en rekke underlag; ② Utmerket fleksibilitet ved lav temperatur; ③ God elastisitet og utmerkede gjenopprettingsegenskaper, egnet for dynamiske skjøter; ④ Høy mekanisk styrke, utmerket slitestyrke, oljebestandighet og motstand mot biologisk aldring; ⑤ De fleste en-komponent fuktherdende polyuretanforseglingsmidler er løsemiddelfrie og forurenser ikke underlaget eller miljøet; ⑥ Overflaten på forseglingsmidlet kan males og er enkel å bruke.
⑵Ulemper med polyuretanforsegling:
① Ved herding i et miljø med høy temperatur og høy fuktighet med relativt høy hastighet, dannes det lett bobler, noe som påvirker tetningsmidlets ytelse; ② Ved liming og forsegling av komponenter på ikke-porøse underlag (som glass, metall osv.) er det vanligvis nødvendig med en grunning; ③ Grunn Fargeformelen er utsatt for UV-aldring, og limets lagringsstabilitet påvirkes i stor grad av emballasje og ytre forhold; ④ Varmebestandigheten og aldringsmotstanden er noe utilstrekkelig.
2.3 Fordeler og ulemper med silanmodifiserte polyuretanforseglingsmidler
⑴Fordeler med silanmodifisert polyuretanforsegling:
① Herding produserer ikke bobler; ② Har god fleksibilitet, hydrolysebestandighet og kjemisk resistensstabilitet; ③ Utmerket værbestandighet, varmebestandighet, aldringsbestandighet, produktstabilitet ved lagring; ④ Bred tilpasningsevne til underlag, ved liming er vanligvis ingen grunning nødvendig; ⑤ Overflaten kan males.
⑵Ulemper med silanmodifisert polyuretanforsegling:
① UV-motstanden er ikke like god som silikonforseglingens; ② Rivemotstanden er litt dårligere enn polyuretanforseglingens.
2.4 Fordeler og ulemper med silylterminerte polyeterforseglinger
⑴Fordeler med silylterminert polyeterforsegling:
① Den har utmerkede hefteegenskaper til de fleste underlag og kan oppnå primerfri aktiveringsbinding; ② Den har bedre varmebestandighet og UV-aldringsbestandighet enn vanlig polyuretan; ③ Den kan males på overflaten.
⑵Ulemper med silylterminert polyeterforsegling:
① Værbestandigheten er ikke like god som silikon, og sprekker oppstår på overflaten etter aldring; ② Vedheftet til glass er dårlig.
Gjennom innledningen ovenfor har vi en foreløpig forståelse av herdemekanismene til flere vanlige typer enkomponents reaktive elastiske tetningsmidler, og ved å sammenligne fordeler og ulemper kan vi oppnå en helhetlig forståelse av hvert produkt. I praktiske anvendelser kan tetningsmidlet velges i henhold til de faktiske påføringsforholdene til den limende delen for å oppnå god tetting eller binding av påføringsdelen.
Publisert: 15. november 2023