Ո՛չ, սա ձանձրալի չի լինի, ազնիվ ասած, հատկապես, եթե դուք սիրում եք ձգվող ռետինե իրեր: Եթե շարունակեք կարդալ, կիմանաք գրեթե ամեն ինչ, ինչ երբևէ ցանկացել եք իմանալ միաբաղադրիչ սիլիկոնային կնքանյութերի մասին:
1) Ինչ են դրանք
2) Ինչպես դրանք պատրաստել
3) Որտեղ օգտագործել դրանք
Ներածություն
Ի՞նչ է միաբաղադրիչ սիլիկոնային կնքանյութը։
Կան քիմիապես կարծրացող կնքանյութերի բազմաթիվ տեսակներ՝ սիլիկոնը, պոլիուրեթանը և պոլիսուլֆիդը ամենատարածվածն են։ Անվանումը ծագել է ներգրավված մոլեկուլների հիմքից։
Սիլիկոնե հիմքը հետևյալն է.
Si – O – Si - O – Si – O – Si
Մոդիֆիկացված սիլիկոնը նոր տեխնոլոգիա է (գոնե ԱՄՆ-ում) և իրականում նշանակում է սիլանային քիմիայով կարծրացված օրգանական հիմք: Օրինակ է ալկօքսիսիլանով ավարտված պոլիպրոպիլենային օքսիդը:
Այս բոլոր քիմիական նյութերը կարող են լինել մեկ կամ երկու մասից բաղկացած, ինչը, ակնհայտորեն, կապված է այն մասերի քանակի հետ, որոնք անհրաժեշտ են նյութը կարծրացնելու համար: Հետևաբար, մեկ մասից բաղկացածը պարզապես նշանակում է բացել խողովակը, փամփուշտը կամ դույլը, և ձեր նյութը կկարծրանա: Սովորաբար, այս մեկ մասից բաղկացած համակարգերը ռեակցիայի մեջ են մտնում օդի խոնավության հետ՝ վերածվելով ռետինի:
Այսպիսով, միաբաղադրիչ սիլիկոնը մի համակարգ է, որը կայուն է խողովակի մեջ մինչև օդի հետ շփման ժամանակ այն չի կարծրանում՝ ստանալով սիլիկոնային կաուչուկ։
Առավելություններ
Միաբաղադրիչ սիլիկոնները ունեն բազմաթիվ եզակի առավելություններ։
- Ճիշտ խառնուրդի դեպքում դրանք շատ կայուն և հուսալի են՝ գերազանց կպչունությամբ և ֆիզիկական հատկություններով: Սիլիկոնները սովորաբար պահպանում են առնվազն մեկ տարվա պահպանման ժամկետը (այն ժամանակը, երբ կարող եք թողնել այն խողովակի մեջ օգտագործելուց առաջ), որոշ բանաձևեր տևում են երկար տարիներ: Սիլիկոնները նաև անկասկած ունեն լավագույն երկարաժամկետ արդյունավետությունը: Դրանց ֆիզիկական հատկությունները ժամանակի ընթացքում գրեթե չեն փոխվում՝ առանց ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության, և, բացի այդ, դրանք ցուցաբերում են գերազանց ջերմաստիճանային կայունություն՝ գերազանցելով այլ կնքանյութերին առնվազն 50℃-ով:
-Մեկ բաղադրիչ սիլիկոնները համեմատաբար արագ են չորանում՝ սովորաբար 5-10 րոպեի ընթացքում կեղև առաջացնելով, մեկ ժամվա ընթացքում կպչունությունից ազատվելով և մոտ 1/10 դյույմ խորությամբ առաձգական ռետինե շերտ առաջացնելով մեկ օրից էլ պակաս ժամանակում: Մակերեսն ունի հաճելի ռետինե զգացողություն:
-Քանի որ դրանք կարող են դառնալ կիսաթափանցիկ, ինչն ինքնին կարևոր առանձնահատկություն է (թափանցիկությունը ամենաշատ օգտագործվող գույնն է), դրանք համեմատաբար հեշտ է գունափոխել ցանկացած գույնի։
Սահմանափակումներ
Սիլիկոնները ունեն երկու հիմնական սահմանափակում.
1) Դրանք չեն կարող ներկվել ջրային հիմքով ներկով. լուծիչ հիմքով ներկով նույնպես կարող է դժվար լինել։
2) Չորանալուց հետո կնքիչը կարող է արտանետել իր սիլիկոնե պլաստիկացնող նյութի մի մասը, որը շենքի ընդարձակման միացման մեջ օգտագործելիս կարող է տհաճ բծեր առաջացնել միացման եզրին։
Իհարկե, մեկ մասից բաղկացած լինելու բնույթի պատճառով անհնար է արագ և խորը հատված ստանալ կարծրացման միջոցով, քանի որ համակարգը պետք է ռեակցիայի մեջ մտնի օդի հետ՝ հետևաբար կարծրացնելով այն վերևից ներքև: Ավելի կոնկրետ՝ սիլիկոնները չեն կարող օգտագործվել որպես միակ կնքիչ մեկուսացված ապակե պատուհաններում, քանի որ չնայած դրանք հիանալի են մեծ քանակությամբ հեղուկ ջուրը դուրս պահելու համար, ջրային գոլորշիները համեմատաբար հեշտությամբ անցնում են կարծրացված սիլիկոնային ռետինի միջով՝ առաջացնելով IG միավորների մշուշոտում:
Շուկայի տարածքները և կիրառությունները
Միաբաղադրիչ սիլիկոնները օգտագործվում են գրեթե ամենուրեք, այդ թվում՝ որոշ շենքերի սեփականատերերի հիասթափությանը, որտեղ վերը նշված երկու սահմանափակումները խնդիրներ են առաջացնում։
Շինարարության և ինքնուրույն շինարարության շուկաները կազմում են հիմնական ծավալը, որին հաջորդում են ավտոմոբիլային, արդյունաբերական, էլեկտրոնիկայի և ավիատիեզերական արդյունաբերությունը: Ինչպես բոլոր կնքանյութերի դեպքում, միաբաղադրիչ սիլիկոնների հիմնական գործառույթը երկու նմանատիպ կամ տարբեր հիմքերի միջև եղած բացը կպչելն ու լցնելն է՝ կանխելու համար ջրի կամ քամու ներթափանցումը: Երբեմն բանաձևը գրեթե չի փոխվում, բացի այն ավելի հոսուն դարձնելուց, որի վրա այն դառնում է ծածկույթ: Ծածկույթի, սոսնձի և կնքանյութի միջև տարբերակելու լավագույն միջոցը պարզ է: Կնքանյութը կնքում է երկու մակերեսների միջև, մինչդեռ ծածկույթը ծածկում և պաշտպանում է միայն մեկը, մինչդեռ սոսինձը լայնորեն պահում է երկու մակերեսները միասին: Կնքանյութն ամենաշատը նման է սոսնձի, երբ այն օգտագործվում է կառուցվածքային ապակեպատման կամ ջերմամեկուսացված ապակեպատման մեջ, սակայն այն դեռևս ծառայում է երկու հիմքերը կնքելուն՝ դրանք միասին պահելուն զուգահեռ:
Հիմնական քիմիա
Սիլիկոնային կնքանյութը չպնդացած վիճակում սովորաբար նման է խիտ մածուկի կամ կրեմի: Օդի հետ շփման ժամանակ սիլիկոնային պոլիմերի ռեակտիվ ծայրային խմբերը հիդրոլիզվում են (ռեակցիայի մեջ են մտնում ջրի հետ), ապա միանում են միմյանց՝ անջատելով ջուր և ձևավորելով երկար պոլիմերային շղթաներ, որոնք շարունակում են արձագանքել միմյանց հետ, մինչև որ մածուկը վերածվի տպավորիչ ռետինի: Սիլիկոնային պոլիմերի ծայրային ռեակտիվ խումբը գալիս է բանաձևի ամենակարևոր մասից (բացառությամբ պոլիմերի), այսինքն՝ խաչաձև կապող նյութից: Հենց խաչաձև կապող նյութն է, որը կնքանյութին տալիս է իր բնորոշ հատկությունները՝ կամ ուղղակիորեն, ինչպիսիք են հոտը և պնդացման արագությունը, կամ անուղղակիորեն, ինչպիսիք են գույնը, կպչունությունը և այլն, այլ հումքի պատճառով, որոնք կարող են օգտագործվել խաչաձև կապող հատուկ համակարգերի հետ, ինչպիսիք են լցոնիչները և կպչունության խթանիչները: Ճիշտ խաչաձև կապող նյութի ընտրությունը կարևոր է կնքանյութի վերջնական հատկությունները որոշելու համար:
Չորացման տեսակները
Կան մի քանի տարբեր կարծրացման համակարգեր։
1) Ացետօքսի (թթվային քացախի հոտ)
2) Օքսիմ
3) Ալկօքսի
4) Բենզամիդ
5) Ամին
6) Ամինօքսի
Օքսիմները, ալկօքսիները և բենզամիդները (որոնք ավելի լայնորեն կիրառվում են Եվրոպայում) այսպես կոչված չեզոք կամ ոչ թթվային համակարգեր են: Ամինները և ամինօքսի համակարգերը ունեն ամոնիակի հոտ և սովորաբար ավելի շատ օգտագործվում են ավտոմոբիլային և արդյունաբերական տարածքներում կամ որոշակի բացօթյա շինարարական կիրառություններում:
Հումք
Բանաձևերը պարունակում են մի քանի տարբեր բաղադրիչներ, որոնցից մի քանիսը ըստ ցանկության են՝ կախված նախատեսված վերջնական օգտագործումից:
Միակ բացարձակապես անհրաժեշտ հումքները ռեակտիվ պոլիմերն ու խաչաձև կապող նյութն են։ Այնուամենայնիվ, գրեթե միշտ ավելացվում են լցանյութեր, կպչունության խթանիչներ, ոչ ռեակտիվ (պլաստիֆիկացնող) պոլիմեր և կատալիզատորներ։ Բացի այդ, կարող են օգտագործվել շատ այլ հավելանյութեր, ինչպիսիք են գունանյութերի մածուկները, ֆունգիցիդները, կրակի դեմ պայքարող նյութերը և ջերմային կայունացուցիչները։
Հիմնական ձևակերպումներ
Օքսիմի կոնստրուկցիայի կամ ինքնուրույն պատրաստված կնքիչի բնորոշ բանաձևը կունենա հետևյալ տեսքը՝
| % | ||
| Պոլիդիմեթիլսիլօքսան, OH տերմինով 50,000 կպ/վ | 65.9 | Պոլիմեր |
| Պոլիդիմեթիլսիլօքսան, եռամեթիլտերմինացված, 1000 կպ/վ | 20 | Պլաստիֆիկատոր |
| Մեթիլտրիօքսիմինոսիլան | 5 | Խաչաձև կապող |
| Ամինոպրոպիլտրիէթօքսիսիլան | 1 | Կպչունության խթանիչ |
| 150 քմ/գ մակերեսային մակերես՝ ծխացող սիլիցիում | 8 | Լցոնիչ |
| Դիբուտիլանատի դիլաուրատ | 0.1 | Կատալիզատոր |
| Ընդհանուր | 100 |
Ֆիզիկական հատկություններ
Սովորական ֆիզիկական հատկությունները ներառում են.
| Երկարացում (%) | 550 |
| Ձգման ամրություն (ՄՊա) | 1.9 |
| Մոդուլ 100 աստիճանի երկարացման դեպքում (ՄՊա) | 0.4 |
| Շոր Ա կարծրություն | 22 |
| Մաշկի վրա ժամանակի ավելացում (րոպե) | 10 |
| Ազատ ժամանակ (րոպե) | 60 |
| Քերծման ժամանակ (րոպե) | 120 |
| Ամբողջությամբ չորացման փուլ (մմ 24 ժամվա ընթացքում) | 2 |
Այլ խաչաձև կապող նյութեր օգտագործող բանաձևերը կարող են նման լինել, հնարավոր է՝ տարբերվելով խաչաձև կապող նյութի մակարդակով, կպչունության խթանիչի տեսակով և ամրացնող կատալիզատորներով: Դրանց ֆիզիկական հատկությունները փոքր-ինչ կտարբերվեն, եթե շղթայի երկարացնողներ չօգտագործվեն: Որոշ համակարգեր հեշտությամբ չեն կարող պատրաստվել, եթե մեծ քանակությամբ կավիճային լցոնիչ չի օգտագործվում: Այս տեսակի բանաձևերը, ակնհայտորեն, չեն կարող արտադրվել թափանցիկ կամ կիսաթափանցիկ տեսքով:
Հերմետիկ նյութերի մշակում
Նոր հերմետիկ նյութի մշակման 3 փուլ կա.
1) Կոնցեպցիա, արտադրություն և փորձարկում լաբորատորիայում՝ շատ փոքր ծավալներով
Այստեղ լաբորատորիայի քիմիկոսը նոր գաղափարներ ունի և սովորաբար սկսում է մոտ 100 գրամ կնքանյութի ձեռքով խմբաքանակից՝ պարզապես տեսնելու համար, թե ինչպես է այն կարծրանում և ինչ տեսակի կաուչուկ է արտադրվում: Այժմ FlackTek Inc.-ից հասանելի է նոր մեքենա՝ «The Hauschild Speed Mix»-ը: Այս մասնագիտացված մեքենան իդեալական է այս փոքր 100 գրամանոց խմբաքանակները վայրկյանների ընթացքում խառնելու համար՝ միաժամանակ օդը դուրս մղելով: Սա կարևոր է, քանի որ այն այժմ թույլ է տալիս մշակողին իրականում ստուգել այս փոքր խմբաքանակների ֆիզիկական հատկությունները: Սիլիկոնին կարելի է խառնել ծխացող սիլիկա կամ այլ լցանյութեր, ինչպիսիք են նստվածքային կավիճները, մոտ 8 վայրկյանում: Օդազրկումը տևում է մոտ 20-25 վայրկյան: Մեքենան աշխատում է կրկնակի ասիմետրիկ ցենտրիֆուգային մեխանիզմի միջոցով, որը հիմնականում մասնիկներն օգտագործում է որպես իրենց սեփական խառնիչ ձեռքեր: Խառնուրդի առավելագույն չափը 100 գրամ է, և հասանելի են մի քանի տարբեր տեսակի բաժակներ, այդ թվում՝ միանգամյա օգտագործման, ինչը նշանակում է, որ բացարձակապես մաքրում չի պահանջվում:
Բաղադրիչների պատրաստման գործընթացում գլխավորը ոչ միայն բաղադրիչների տեսակն է, այլև ավելացման հերթականությունը և խառնման ժամանակը: Բնականաբար, օդի բացառումը կամ հեռացումը կարևոր է արտադրանքի պահպանման ժամկետը երկարացնելու համար, քանի որ օդային պղպջակները պարունակում են խոնավություն, որը հետագայում կհանգեցնի կնքանյութի ներսից չորացմանը:
Երբ քիմիկոսը ձեռք է բերում իր կոնկրետ կիրառման համար անհրաժեշտ կնքանյութը, այն կարող է օգտագործվել 1 քվարթ ծավալով մոլորակային խառնիչով, որը կարող է արտադրել մոտ 3-4 փոքր 110 մլ (3 ունցիա) խողովակներ: Սա բավարար նյութ է սկզբնական պահպանման ժամկետի և կպչունության ստուգման, ինչպես նաև այլ հատուկ պահանջների համար:
Այնուհետև նա կարող է դիմել 1 կամ 2 գալոնանոց մեքենայի՝ 8-12 10 ունցիա ծավալով խողովակ արտադրելու համար՝ ավելի խորը փորձարկման և հաճախորդներից նմուշառման համար: Հերմետիկ նյութը տարայից մետաղական գլանի միջոցով արտամղվում է փամփուշտի մեջ, որը տեղադրվում է փաթեթավորման գլանի վրա: Այս փորձարկումներից հետո նա պատրաստ է մասշտաբավորման:
2) Մասշտաբի մեծացում և նուրբ կարգավորում՝ միջին ծավալների համար
Ավելի մեծ մասշտաբով լաբորատոր բանաձևն այժմ արտադրվում է ավելի մեծ մեքենայի վրա՝ սովորաբար 100-200 կգ կամ մոտավորապես մեկ տակառի քաշով։ Այս քայլն ունի երկու հիմնական նպատակ։
ա) տեսնել, թե արդյոք կան որևէ էական փոփոխություններ 4 ֆունտ չափի և այս ավելի մեծ չափի միջև, որոնք կարող են առաջանալ խառնման և ցրման արագություններից, ռեակցիայի արագություններից և խառնուրդում թափանցիկության տարբեր քանակություններից, և
բ) բավարար նյութ պատրաստել պոտենցիալ հաճախորդներից նմուշներ վերցնելու և աշխատանքից իրական հետադարձ կապ ստանալու համար։
Այս 50 գալոն տարողությամբ մեքենան շատ օգտակար է նաև արդյունաբերական արտադրանքի համար, երբ անհրաժեշտ են փոքր ծավալներ կամ հատուկ գույներ, և յուրաքանչյուր տեսակի միայն մեկ թմբուկ է անհրաժեշտ միաժամանակ արտադրել։
Կան խառնիչ մեքենաների մի քանի տեսակներ։ Առավել հաճախ օգտագործվող երկուսը մոլորակային խառնիչներն են (ինչպես ցույց է տրված վերևում) և բարձր արագությամբ ցրիչները։ Պլանետար խառնիչը լավն է բարձր մածուցիկության խառնուրդների համար, մինչդեռ ցրիչն ավելի լավ է աշխատում, մասնավորապես ցածր մածուցիկության հոսուն համակարգերում։ Սովորական շինարարական կնքանյութերում կարելի է օգտագործել երկու մեքենաներից որևէ մեկը, եթե ուշադրություն դարձվի խառնման ժամանակին և բարձր արագությամբ ցրիչի հնարավոր ջերմության առաջացմանը։
3) Արտադրության լրիվ ծավալ
Վերջնական արտադրությունը, որը կարող է լինել խմբաքանակային կամ շարունակական, հուսով ենք, որ պարզապես վերարտադրում է մասշտաբի բարձրացման փուլի վերջնական բանաձևը: Սովորաբար, արտադրական սարքավորումներում նախ արտադրվում է համեմատաբար փոքր քանակությամբ նյութ (2 կամ 3 խմբաքանակ կամ 1-2 ժամ անընդմեջ) և ստուգվում է նախքան նորմալ արտադրությունը սկսելը:
Թեստավորում - Ի՞նչ և ինչպե՞ս ստուգել։
Ի՞նչ
Ֆիզիկական հատկություններ՝ երկարացում, ձգման ամրություն և մոդուլ
Կպչունություն համապատասխան հիմքին
Պահպանման ժամկետը՝ թե՛ արագացված, թե՛ սենյակային ջերմաստիճանում
Չորացման արագություններ՝ մաշկի երկարատև չորացում, չկպչելու ժամանակ, քերծվելու և ամբողջությամբ չորանալու ժամանակ, գույներ, ջերմաստիճան, կայունություն կամ կայունություն տարբեր հեղուկներում, օրինակ՝ յուղում։
Բացի այդ, ստուգվում կամ դիտարկվում են նաև այլ հիմնական հատկություններ՝ կոնսիստենցիան, թույլ հոտը, կոռոզիոնությունը և ընդհանուր տեսքը։
Ինչպես
Հերմետիկ նյութի մի թերթիկ քաշվում է և մեկ շաբաթ թողնվում չորանալու։ Այնուհետև կտրվում է հատուկ համր զանգակ և տեղադրվում ձգման չափիչի մեջ՝ ֆիզիկական հատկություններ, ինչպիսիք են երկարացումը, մոդուլը և ձգման ամրությունը, չափելու համար։ Դրանք նաև օգտագործվում են հատուկ պատրաստված նմուշների վրա կպչունության/միացման ուժերը չափելու համար։ Պարզ «այո-ոչ» կպչունության փորձարկումներ են կատարվում՝ կարծրացված նյութի գնդիկները քաշելով տվյալ հիմքերի վրա։
Շոր-Ա չափիչը չափում է ռետինի կարծրությունը: Այս սարքը նման է կշռաքարի և չափիչի, որի ծայրը սեղմվում է կարծրացված նմուշի մեջ: Որքան շատ է ծայրը թափանցում ռետինի մեջ, այնքան ավելի մեղմ է ռետինը և այնքան ցածր է դրա արժեքը: Շինարարական կնքանյութի տիպիկ կարծրությունը կլինի 15-35 միջակայքում:
Մաշկի վրա ազդեցության ժամանակը, կպչունությունից ազատ ժամանակը և մաշկի այլ հատուկ չափումները կատարվում են կամ մատով, կամ կշիռներով պլաստիկե թերթերով: Չափվում է այն ժամանակը, մինչև պլաստիկը կարելի լինի մաքուր հեռացնել:
Պահպանման ժամկետի համար կնքիչի խողովակները հասունանում են կամ սենյակային ջերմաստիճանում (որը, բնականաբար, պահանջում է 1 տարի՝ 1 տարվա պահպանման ժամկետը հաստատելու համար), կամ բարձր ջերմաստիճաններում, սովորաբար 50℃ ջերմաստիճանում՝ 1, 3, 5, 7 շաբաթ և այլն: Ծերացման գործընթացից հետո (արագացված դեպքում խողովակը թողնվում է սառչելու), նյութը դուրս է մղվում խողովակից և քաշվում է թերթիկի մեջ, որտեղ այն թողնվում է չորանալու: Այս թերթերում ձևավորված ռետինի ֆիզիկական հատկությունները ստուգվում են նախկինում: Այնուհետև այդ հատկությունները համեմատվում են թարմ խառնուրդով պատրաստված նյութերի հատկությունների հետ՝ համապատասխան պահպանման ժամկետը որոշելու համար:
Պահանջվող թեստերի մեծ մասի մանրամասն բացատրությունը կարելի է գտնել ASTM ձեռնարկում։
Որոշ վերջնական խորհուրդներ
Միաբաղադրիչ սիլիկոնները առկա ամենաբարձր որակի կնքանյութերն են։ Դրանք ունեն սահմանափակումներ, և եթե պահանջվեն հատուկ պահանջներ, դրանք կարող են մշակվել հատուկ։
Կարևոր է ապահովել, որ բոլոր հումքները հնարավորինս չոր լինեն, բանաձևը կայուն լինի և օդը հեռացվի արտադրական գործընթացում։
Մշակումը և փորձարկումը գրեթե նույն գործընթացն են ցանկացած միամասնական կնքանյութի համար՝ անկախ տեսակից. պարզապես համոզվեք, որ ստուգել եք բոլոր հնարավոր հատկությունները, նախքան արտադրական քանակություններ սկսելը, և որ հստակ պատկերացում ունեք կիրառման կարիքների մասին։
Կիրառման պահանջներից կախված՝ կարելի է ընտրել ճիշտ ամրացման քիմիական նյութը։ Օրինակ, եթե ընտրվում է սիլիկոն, և հոտը, կոռոզիան և կպչունությունը կարևոր չեն համարվում, բայց անհրաժեշտ է ցածր գին, ապա ացետօքսինն է լավագույն տարբերակը։ Սակայն, եթե խոսքը կարող է լինել կոռոզիայի ենթարկված մետաղական մասերի կամ պլաստիկին հատուկ կպչունության մասին՝ եզակի փայլուն գույնով, ապա ձեզ անհրաժեշտ է օքսիմ։
[1] Դեյլ Ֆլեքեթ։ Սիլիցիումային միացություններ. սիլաններ և սիլիկոններ [M]։ Gelest Inc: 433-439
* Լուսանկարը՝ OLIVIA Silicone Sealant-ից
Հրապարակման ժամանակը. Մարտ-31-2024
