Hayır, açıkçası, bu sıkıcı olmayacak, özellikle de esnek kauçuk şeyleri seviyorsanız. Okumaya devam ederseniz Tek Parçalı Silikon Mastikler hakkında bilmek istediğiniz hemen hemen her şeyi öğreneceksiniz.
1) Nedirler
2) Nasıl yapılır
3) Nerede kullanılmalı?
giriiş
Tek bileşenli silikon dolgu nedir?
Kimyasal olarak kürlenen sızdırmazlık malzemelerinin pek çok türü vardır; en iyi bilinenleri Silikon, Poliüretan ve Polisülfittir. Ad, ilgili moleküllerin omurgasından gelir.
Silikon omurgası:
Si – O – Si - O – Si – O – Si
Modifiye silikon yeni bir teknolojidir (en azından ABD'de) ve aslında silan kimyasıyla kürlenmiş organik bir omurga anlamına gelir. Bir örnek alkoksisilan sonlu polipropilen oksittir.
Tüm bu kimyalar bir parça ya da iki parçadan oluşabilir ve bu da açıkça bir şeyi iyileştirmek için ihtiyacınız olan parça sayısıyla ilgilidir. Bu nedenle, tek parça basitçe tüpün, kartuşun veya kovanın açılması anlamına gelir ve malzemeniz kürlenir. Normalde bu tek parçalı sistemler havadaki nemle reaksiyona girerek kauçuğa dönüşür.
Yani tek parçalı silikon, havayla temas ettiğinde sertleşip silikon kauçuğu üretinceye kadar tüp içinde stabil kalan bir sistemdir.
Avantajları
Tek bileşenli silikonların birçok benzersiz avantajı vardır.
-Doğru bir şekilde birleştirildiğinde mükemmel yapışma ve fiziksel özellikleriyle çok kararlı ve güvenilirdirler. En az bir yıllık raf ömrü (kullanmadan önce tüpte bırakabileceğiniz süre) bazı formülasyonların uzun yıllar dayanması normaldir. Silikonlar ayrıca tartışmasız en iyi uzun vadeli performansa sahiptir. Fiziksel özellikleri UV ışınlarına maruz kalmadan etkilenmeden zamanla neredeyse hiç değişmez ve ayrıca diğer sızdırmazlık malzemelerininkini en az 50°C aşan mükemmel sıcaklık stabilitesi sergilerler.
-Tek bileşenli silikonlar nispeten hızlı bir şekilde kürlenir, tipik olarak 5 ila 10 dakika içinde bir cilt oluşturur, bir saat içinde yapışmaz hale gelir ve bir günden daha kısa bir sürede yaklaşık 1/10 inç derinliğinde elastik bir kauçuğa kürlenir. Yüzey hoş bir lastik hissine sahiptir.
-Kendi içinde önemli bir özellik olan yarı saydam hale getirilebildikleri için (yarı saydam en çok kullanılan renktir), herhangi bir renge pigmentlenmesi nispeten kolaydır.
Sınırlamalar
Silikonların iki ana sınırlaması vardır.
1) Su bazlı boya ile boyanamazlar, solvent bazlı boya ile de boyanması zor olabilir.
2) Sertleştikten sonra dolgu macunu, bir bina genleşme derzinde kullanıldığında derzin kenarı boyunca göze hoş görünmeyen lekeler oluşturabilecek silikon plastikleştiricinin bir kısmını serbest bırakabilir.
Elbette tek parça olmanın doğası gereği kürleme yoluyla hızlı ve derin bir kesit elde etmek imkansızdır çünkü sistemin hava ile reaksiyona girmesi ve dolayısıyla yukarıdan aşağıya kürlenmesi gerekir. Biraz daha detaya inersek, yalıtımlı cam pencerelerde silikonlar tek conta olarak kullanılamaz çünkü. Her ne kadar sıvı haldeki suyu dışarıda tutma konusunda mükemmel olsalar da, su buharı kürlenmiş silikon kauçuğun içinden nispeten kolay bir şekilde geçerek IG ünitelerinin buğulanmasına neden olur.
Pazar Alanları ve Kullanım Alanları
Tek bileşenli silikonlar, yukarıda belirtilen iki sınırlamanın sorunlara neden olduğu bazı bina sahiplerinin dehşetine rağmen, hemen hemen her yerde kullanılmaktadır.
İnşaat ve DIY pazarları en büyük hacmi oluşturuyor ve bunları otomotiv, endüstriyel, elektronik ve havacılık takip ediyor. Tüm dolgu macunlarında olduğu gibi, tek bileşenli silikonların ana işlevi, su veya cereyanların geçmesini önlemek için iki benzer veya farklı alt tabaka arasındaki boşluğu yapıştırmak ve doldurmaktır. Bazen bir formülasyon, onu daha akıcı hale getirmek ve daha sonra bir kaplama haline getirmek dışında pek değiştirilemez. Kaplama, yapıştırıcı ve sızdırmazlık maddesini birbirinden ayırmanın en iyi yolu basittir. Bir sızdırmazlık maddesi iki yüzey arasında sızdırmazlık sağlarken, bir kaplama yalnızca birini kaplayıp korurken, bir yapıştırıcı iki yüzeyi kapsamlı bir şekilde bir arada tutar. Sızdırmazlık malzemesi, yapısal camlarda veya yalıtımlı camlarda kullanıldığında yapıştırıcıya benzer; ancak yine de iki alt tabakayı bir arada tutmanın yanı sıra sızdırmaz hale getirme işlevini de görür.
Temel Kimya
Kürleşmemiş durumdaki silikon dolgu normalde kalın bir macun veya krem gibi görünür. Havaya maruz kaldığında, silikon polimerin reaktif uç grupları hidrolize olur (su ile reaksiyona girer) ve daha sonra birbirleriyle birleşerek suyu serbest bırakır ve sonunda macun etkileyici bir kauçuğa dönüşene kadar birbirleriyle reaksiyona girmeye devam eden uzun polimer zincirleri oluşturur. Silikon polimerin ucundaki reaktif grup, formülasyonun en önemli kısmından (polimerin kendisi hariç) yani çapraz bağlayıcıdan gelir. Dolgu maddeleri ve yapışma arttırıcılar gibi spesifik çapraz bağlayıcı sistemlerle birlikte kullanılabilen diğer hammaddeler nedeniyle dolgu macununa koku ve kürlenme hızı gibi doğrudan veya renk, yapışma vb. gibi dolaylı olarak karakteristik özelliklerini veren çapraz bağlayıcıdır. . Doğru çapraz bağlayıcının seçilmesi, dolgu macununun nihai özelliklerinin belirlenmesinde anahtardır.
Kür Çeşitleri
Birkaç farklı kürleme sistemi vardır.
1) Asetoksi (asidik sirke kokusu)
2) Oksim
3) Alkoksi
4) benzamid
5) Amin
6) Aminoksi
Oksimler, alkoksiler ve benzamidler (Avrupa'da daha yaygın olarak kullanılır), nötr veya asidik olmayan sistemler olarak adlandırılır. Aminler ve aminooksi sistemleri amonyak kokusuna sahiptir ve genellikle otomotiv ve endüstriyel alanlarda veya belirli dış mekan inşaat uygulamalarında daha çok kullanılır.
İşlenmemiş içerikler
Formülasyonlar, amaçlanan son kullanıma bağlı olarak bazıları isteğe bağlı olan birkaç farklı bileşen içerir.
Kesinlikle gerekli olan tek ham maddeler reaktif polimer ve çapraz bağlayıcıdır. Ancak dolgu maddeleri, yapışma arttırıcılar, reaktif olmayan (plastikleştirici) polimer ve katalizörler neredeyse her zaman eklenir. Ayrıca renk pastaları, fungisitler, alev geciktiriciler, ısı stabilizatörleri gibi birçok başka katkı maddesi de kullanılabilir.
Temel Formülasyonlar
Tipik bir oksim yapısı veya DIY sızdırmazlık maddesi formülasyonu şöyle görünecektir:
| % | ||
| Polidimetilsiloksan, OH sonlandırılmış 50.000cps | 65.9 | Polimer |
| Polidimetilsiloksan, trimetil sonlu, 1000cps | 20 | Plastikleştirici |
| Metiltrioksiminosilan | 5 | Çapraz bağlayıcı |
| Aminopropiltrietoksisilan | 1 | Yapışma arttırıcı |
| 150 m2/g yüzey alanı füme silika | 8 | Dolgu |
| Dibutiltin dilaurat | 0,1 | Katalizör |
| Toplam | 100 |
Fiziksel Özellikler
Tipik fiziksel özellikler şunları içerir:
| Uzama (%) | 550 |
| Çekme Dayanımı(MPa) | 1.9 |
| 100 Uzamada Modül (MPa) | 0,4 |
| Shore A Sertliği | 22 |
| Kaplama Süresi (dk) | 10 |
| Serbest Zaman (dak) | 60 |
| Kazıma Süresi (dk) | 120 |
| Kürleşme sayesinde (24 saatte mm) | 2 |
Diğer çapraz bağlayıcıların kullanıldığı formülasyonlar benzer görünecek, belki de çapraz bağlayıcı seviyesi, yapışma arttırıcı tipi ve kürleme katalizörleri açısından farklılık gösterecektir. Zincir uzatıcılar dahil olmadığı sürece fiziksel özellikleri biraz değişecektir. Bazı sistemler çok miktarda tebeşir dolgusu kullanılmadığı sürece kolaylıkla yapılamaz. Bu tür formülasyonların şeffaf veya yarı saydam tipte üretilemeyeceği açıktır.
Sızdırmazlık Maddelerinin Geliştirilmesi
Yeni bir dolgu macunu geliştirmenin 3 aşaması vardır.
1) Laboratuarda tasarım, üretim ve test – çok küçük hacimler
Burada laboratuvar kimyagerinin yeni fikirleri vardır ve nasıl kürleştiğini ve ne tür bir kauçuğun üretildiğini görmek için tipik olarak yaklaşık 100 gramlık sızdırmazlık maddesini elle toplu olarak hazırlar. Artık FlackTek Inc.'in "Hauschild Speed Mix" adında yeni bir makinesi var. Bu özel makine, havayı dışarı atarak bu küçük 100 gramlık partileri saniyeler içinde karıştırmak için idealdir. Bu önemlidir çünkü artık geliştiricinin bu küçük partilerin fiziksel özelliklerini gerçekten test etmesine olanak tanır. Füme silika veya çökeltilmiş tebeşirler gibi diğer dolgu maddeleri, yaklaşık 8 saniye içinde silikonun içine karıştırılabilir. Havanın alınması yaklaşık 20-25 saniye sürer. Makine, temelde parçacıkları kendi karıştırma kolları olarak kullanan ikili asimetrik santrifüj mekanizması yoluyla çalışır. Maksimum karışım boyutu 100 gramdır ve tek kullanımlık olanlar da dahil olmak üzere birçok farklı kap tipi mevcuttur, bu da kesinlikle temizlik yapılmaması anlamına gelir.
Formülasyon sürecindeki anahtar, yalnızca içeriklerin türü değil, aynı zamanda ekleme sırası ve karıştırma süreleridir. Doğal olarak havanın hariç tutulması veya çıkarılması, ürünün raf ömrüne sahip olmasını sağlamak açısından önemlidir, çünkü hava kabarcıkları nem içerir ve bu da dolgunun içeriden sertleşmesine neden olur.
Kimyager, kendi özel uygulaması için gereken sızdırmazlık maddesi türünü elde ettiğinde, yaklaşık 3-4 küçük 110 ml'lik (3 oz) tüp üretebilen 1 litrelik planeter karıştırıcıya kadar ölçeklenir. Bu, ilk raf ömrü testi ve yapışma testinin yanı sıra diğer özel gereksinimler için yeterli malzemedir.
Daha sonra daha derinlemesine testler ve müşteri numuneleri almak için 1 veya 2 galonluk bir makineye giderek 8-12 10 oz'luk tüpler üretebilir. Sızdırmazlık maddesi kaptan metal bir silindir vasıtasıyla paketleme silindirinin üzerine oturan kartuşun içine sıkılır. Bu testlerin ardından ölçek büyütmeye hazır.
2) Ölçek büyütme ve ince ayar-orta ses seviyeleri
Ölçek büyütmede, laboratuvar formülasyonu artık tipik olarak 100-200 kg aralığında veya yaklaşık bir varil civarında daha büyük bir makinede üretiliyor. Bu adımın iki ana amacı var
a) 4 lb'lik boyut ile bu daha büyük boyut arasında, karışımdaki karıştırma ve dispersiyon oranlarından, reaksiyon hızlarından ve farklı miktarlardaki sheer'den kaynaklanabilecek önemli değişiklikler olup olmadığını görmek ve
b) potansiyel müşterilerden numune almak ve iş başında gerçek geri bildirim almak için yeterli malzeme üretmek.
Bu 50 galonluk makine aynı zamanda düşük hacimli veya özel renklerin gerekli olduğu ve aynı anda her türden yalnızca bir varil üretilmesinin gerektiği endüstriyel ürünler için de çok kullanışlıdır.
Birkaç çeşit karıştırma makinesi vardır. En yaygın olarak kullanılan ikisi, planet mikserler (yukarıda gösterildiği gibi) ve yüksek hızlı dağıtıcılardır. Planetary, yüksek viskoziteli karışımlar için iyidir, oysa dağıtıcı, özellikle düşük viskoziteli akışkan sistemlerde daha iyi performans gösterir. Tipik inşaat sızdırmazlık malzemelerinde, karıştırma süresine ve yüksek hızlı bir dağıtıcının potansiyel ısı üretimine dikkat edildiği sürece her iki makine de kullanılabilir.
3) Tam ölçekli üretim miktarları
Parti halinde veya sürekli olabilen son üretimin, ölçek büyütme aşamasından itibaren nihai formülasyonu basit bir şekilde yeniden üretmesi umulur. Genellikle üretim ekipmanında ilk olarak nispeten küçük miktarda (2 veya 3 parti veya 1-2 saatlik sürekli) malzeme üretilir ve normal üretim gerçekleşmeden önce kontrol edilir.
Test Etme - Ne ve Nasıl Test Edilir.
Ne
Fiziksel Özellikler-Uzama, Çekme Dayanımı ve Modül
Uygun yüzeye yapışma
Raf Ömrü-hem hızlandırılmış hem de oda sıcaklığında
Sertleşme Oranları-Zamanla cilt, Yapışmazlık süresi, Çizilme süresi ve Tamamen kürlenme, Renk Sıcaklığı Kararlılığı veya yağ gibi çeşitli sıvılardaki kararlılığı
Ayrıca diğer temel özellikler de kontrol edilir veya gözlemlenir: tutarlılık, düşük koku, aşındırıcılık ve genel görünüm.
Nasıl
Bir tabaka dolgu macunu çekilir ve bir hafta boyunca kürlenmeye bırakılır. Daha sonra özel bir dambıl kesilir ve uzama, modül ve gerilme mukavemeti gibi fiziksel özellikleri ölçmek için bir Çekme Test Cihazına yerleştirilir. Ayrıca özel olarak hazırlanmış numuneler üzerindeki yapışma/yapışma kuvvetlerini ölçmek için de kullanılırlar. Basit evet-hayır yapışma testleri, söz konusu alt tabakalar üzerine kürlenen malzeme boncuklarının çekilmesiyle gerçekleştirilir.
Shore-A ölçüm cihazı kauçuğun sertliğini ölçer. Bu cihaz, kürlenmiş numuneye baskı yapan bir noktaya sahip bir ağırlık ve ölçüm aletine benzer. Uç kauçuğa ne kadar çok nüfuz ederse kauçuk o kadar yumuşak olur ve değer o kadar düşük olur. Tipik bir inşaat dolgu macunu 15-35 aralığında olacaktır.
Cilt ölçümleri, yapışmama süreleri ve diğer özel cilt ölçümleri ya parmakla ya da ağırlıkları olan plastik tabakalarla gerçekleştirilir. Plastiğin temiz bir şekilde çekilebilmesi için geçen süre ölçülür.
Raf ömrü için, dolgu macunları ya oda sıcaklığında (doğal olarak 1 yıllık bir raf ömrünün kanıtlanması 1 yıl sürer) ya da yüksek sıcaklıklarda (tipik olarak 50°C'de 1,3,5,7 hafta vs.) yaşlandırılır. Bu işlemde (hızlandırılmış durumda tüpün soğumasına izin verilir), malzeme tüpten çıkarılır ve sertleşmesine izin verilen bir tabakaya çekilir. Bu tabakalarda oluşturulan kauçuğun fiziksel özellikleri daha önce olduğu gibi test edilir. Bu özellikler daha sonra uygun raf ömrünü belirlemek için taze bileşik malzemelerin özellikleriyle karşılaştırılır.
Gerekli testlerin çoğunun özel ayrıntılı açıklaması ASTM el kitabında bulunabilir.
Bazı Son İpuçları
Tek bileşenli silikonlar mevcut en yüksek kalitede sızdırmazlık malzemeleridir. Sınırlamaları vardır ve özel gereksinimler istendiğinde özel olarak geliştirilebilirler.
Tüm ham maddelerin mümkün olduğu kadar kuru olduğundan, formülasyonun stabil olduğundan ve üretim sürecinde havanın çıkarıldığından emin olmak çok önemlidir.
Geliştirme ve test etme, türü ne olursa olsun herhangi bir tek parçalı sızdırmazlık malzemesi için temelde aynı süreçtir; yalnızca üretim miktarlarını yapmaya başlamadan önce mümkün olan her özelliği kontrol ettiğinizden ve uygulamanın ihtiyaçlarını net bir şekilde anladığınızdan emin olun.
Uygulama gereksinimlerine bağlı olarak doğru kür kimyası seçilebilir. Örneğin, bir silikon seçilirse ve koku, korozyon ve yapışma önemli görülmese de düşük maliyet gerekiyorsa, o zaman gidilecek yol asetoksidir. Bununla birlikte, korozyona uğrayabilecek metal parçalar söz konusuysa veya benzersiz parlak renkte plastiğe özel yapışma gerekiyorsa, o zaman bir oksime ihtiyacınız vardır.
[1] Dale Flackett. Silikon Bileşikleri: Silanlar ve Silikonlar [M]. Gelest Inc: 433-439
* OLIVIA Silikon Mastik'ten fotoğraf
Gönderim zamanı: Mar-31-2024
