Hayır, dürüst olmak gerekirse, bu sıkıcı olmayacak; özellikle de esnek kauçuk şeyleri seviyorsanız. Okumaya devam ederseniz, Tek Bileşenli Silikon Dolgu Macunları hakkında bilmek istediğiniz neredeyse her şeyi öğreneceksiniz.
1) Bunlar nelerdir?
2) Nasıl yapılır?
3) Nerede kullanılırlar?
giriiş
Tek komponentli silikon dolgu macunu nedir?
Kimyasal olarak kürlenen birçok mastik türü vardır; en bilinenleri Silikon, Poliüretan ve Polisülfürdür. Adını, kullanılan moleküllerin omurgasından alır.
Silikon omurga şu şekildedir:
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, alkoksi silan sonlandırılmış polipropilen oksittir.
Tüm bu kimyasallar tek bileşenli veya iki bileşenli olabilir; bu da malzemenin kürlenmesi için gereken bileşen sayısına bağlıdır. Dolayısıyla, tek bileşenli demek, tüpü, kartuşu veya kovayı açmanız ve malzemenizin kürlenmesi anlamına gelir. Normalde, bu tek bileşenli sistemler havadaki nemle reaksiyona girerek kauçuğa dönüşür.
Yani tek bileşenli silikon, havaya maruz kaldığında sertleşerek silikon kauçuk üretene kadar tüpte kararlı olan bir sistemdir.
Avantajları
Tek komponentli silikonların pek çok benzersiz avantajı vardır.
Doğru şekilde birleştirildiklerinde, mükemmel yapışma ve fiziksel özelliklere sahip, oldukça kararlı ve güvenilirdirler. En az bir yıllık raf ömrü (kullanmadan önce tüpte bırakabileceğiniz süre) normaldir ve bazı formülasyonlar uzun yıllar dayanır. Silikonlar ayrıca tartışmasız en iyi uzun vadeli performansa sahiptir. Fiziksel özellikleri, UV ışınlarına maruz kalmadan zamanla neredeyse hiç değişmez ve ayrıca diğer sızdırmazlık maddelerinden en az 50°C daha üstün mükemmel bir sıcaklık stabilitesi sergilerler.
-Tek bileşenli silikonlar nispeten hızlı kürlenir, genellikle 5 ila 10 dakika içinde bir kabuk oluşturur, bir saat içinde yapışkanlığını kaybeder ve bir günden kısa sürede yaklaşık 1/10 inç derinliğinde elastik bir kauçuğa dönüşür. Yüzeyi hoş bir kauçuk hissi verir.
- Yarı saydam hale getirilebilmeleri başlı başına önemli bir özelliktir (yarı saydam en çok kullanılan renktir), bunları her renge pigmentlemek nispeten kolaydır.
Sınırlamalar
Silikonların iki temel sınırlaması vardır.
1) Su bazlı boya ile boyanamazlar, solvent bazlı boya ile de boyanması zor olabilir.
2) Kürlendikten sonra, sızdırmazlık maddesi silikon plastikleştiricisinin bir kısmını serbest bırakabilir ve bu, bir bina genleşme derzinde kullanıldığında, derz kenarları boyunca hoş olmayan lekeler oluşturabilir.
Elbette, tek parçalı olmasının doğası gereği, kürleme yoluyla hızlı bir derin kesit elde etmek imkansızdır çünkü sistem hava ile reaksiyona girmek zorundadır ve bu nedenle yukarıdan aşağıya doğru kürlenir. Biraz daha spesifik olmak gerekirse, silikonlar yalıtımlı cam pencerelerde tek conta olarak kullanılamaz çünkü... Sıvı suyu dışarıda tutmada mükemmel olsalar da, su buharı kürlenmiş silikon kauçuktan nispeten kolayca geçer ve bu da çift cam ünitelerinin buğulanmasına neden olur.
Pazar Alanları ve Kullanımları
Tek komponentli silikonlar, bazı bina sahiplerinin hoşnutsuzluğuna rağmen, yukarıda belirtilen iki sınırlamanın sorunlara yol açtığı yerler de dahil olmak üzere hemen hemen her yerde kullanılmaktadır.
İnşaat ve DIY pazarları, otomotiv, endüstriyel, elektronik ve havacılık sektörlerinin ardından gelen büyük bir hacme sahiptir. Tüm sızdırmazlık malzemelerinde olduğu gibi, tek bileşenli silikonların temel işlevi, su veya hava akımının geçmesini önlemek için benzer veya farklı iki yüzey arasındaki boşluğu doldurup yapıştırmaktır. Bazen bir formül, daha akışkan hale getirilip üzerine kaplama haline getirilmesi dışında neredeyse hiç değiştirilmez. Kaplama, yapıştırıcı ve sızdırmazlık malzemesi arasındaki farkı anlamanın en iyi yolu basittir. Bir sızdırmazlık malzemesi iki yüzey arasında sızdırmazlık sağlarken, bir kaplama yalnızca birini kaplar ve korurken, bir yapıştırıcı iki yüzeyi kapsamlı bir şekilde bir arada tutar. Bir sızdırmazlık malzemesi, yapısal cam veya yalıtımlı camda kullanıldığında yapıştırıcıya en çok benzer, ancak iki yüzeyi bir arada tutmanın yanı sıra sızdırmazlık işlevi de görür.
Temel Kimya
Kürlenmemiş haldeki silikon dolgu macunu normalde kalın bir macun veya krem gibi görünür. Havaya maruz kaldığında, silikon polimerin reaktif uç grupları hidrolize olur (suyla reaksiyona girer) ve daha sonra birbirleriyle birleşerek su açığa çıkarır ve macun etkileyici bir kauçuğa dönüşene kadar birbirleriyle reaksiyona girmeye devam eden uzun polimer zincirleri oluşturur. Silikon polimerin ucundaki reaktif grup, formülasyonun en önemli parçasından (polimerin kendisi hariç) yani çapraz bağlayıcıdan gelir. Dolgu maddeleri ve yapışma artırıcılar gibi belirli çapraz bağlayıcı sistemleriyle kullanılabilen diğer hammaddeler nedeniyle, dolgu macununa karakteristik özelliklerini ya doğrudan (koku ve kürlenme hızı gibi) ya da dolaylı olarak (renk, yapışma vb.) veren çapraz bağlayıcıdır. Doğru çapraz bağlayıcıyı seçmek, dolgu macununun nihai özelliklerini belirlemede çok önemlidir.
Kürleme Türleri
Birkaç farklı kürleme sistemi bulunmaktadır.
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 aminoksi sistemleri amonyak kokusuna sahiptir ve genellikle otomotiv ve endüstriyel alanlarda veya belirli dış mekan inşaat uygulamalarında kullanılır.
İşlenmemiş içerikler
Formülasyonlar, amaçlanan son kullanıma bağlı olarak bazıları isteğe bağlı olan birkaç farklı bileşenden oluşur.
Kesinlikle gerekli olan tek hammaddeler reaktif polimer ve çapraz bağlayıcıdır. Ancak, dolgu maddeleri, yapışma arttırıcılar, reaktif olmayan (plastikleştirici) polimer ve katalizörler neredeyse her zaman eklenir. Ayrıca, renk pastaları, mantar ilaçları, alev geciktiriciler ve ısı dengeleyiciler gibi birçok başka katkı maddesi de kullanılabilir.
Temel Formülasyonlar
Tipik bir oksim yapımı veya kendin yap sızdırmazlık formülü aşağıdaki gibi görünecektir:
| % | ||
| Polidimetilsiloksan, OH sonlandırılmış 50.000cps | 65.9 | Polimer |
| Polidimetilsiloksan, trimetil sonlandırılmış, 1000cps | 20 | Plastikleştirici |
| Metiltrioksiminosilan | 5 | Çapraz bağlayıcı |
| Aminopropiltrietoksi silan | 1 | Yapışma promotörü |
| 150 m²/g yüzey alanına sahip füme silika | 8 | Dolgu maddesi |
| Dibütiltin dilaurat | 0.1 | Katalizör |
| Toplam | 100 |
Fiziksel Özellikler
Tipik fiziksel özellikler şunlardır:
| Uzama (%) | 550 |
| Çekme Dayanımı (MPa) | 1.9 |
| 100 Uzamada Modül (MPa) | 0,4 |
| Shore A Sertliği | 22 |
| Zamanla Cilt (dk) | 10 |
| Serbest Zaman (dk) | 60 |
| Çizik Zamanı (dk) | 120 |
| Tamamen Kürlenme (24 saatte mm) | 2 |
Diğer çapraz bağlayıcılar kullanan formülasyonlar, çapraz bağlayıcı seviyesi, yapışma arttırıcı türü ve kürleme katalizörleri açısından farklılık gösterse de benzer görünecektir. Zincir uzatıcılar kullanılmadığı sürece fiziksel özellikleri biraz farklılık gösterecektir. Bazı sistemler, büyük miktarda tebeşir dolgusu kullanılmadığı sürece kolayca üretilemez. Bu tür formülasyonlar, şeffaf veya yarı saydam tipte üretilemez.
Gelişen Sızdırmazlık Maddeleri
Yeni bir sızdırmazlık maddesi geliştirmenin 3 aşaması vardır.
1) Laboratuvarda tasarım, üretim ve test - çok küçük hacimler
Burada, laboratuvar kimyagerinin aklına yeni fikirler gelir ve genellikle nasıl kürlendiğini ve ne tür bir kauçuk üretildiğini görmek için yaklaşık 100 gramlık bir sızdırmazlık maddesi karışımıyla başlar. Şimdi FlackTek Inc.'den "Hauschild Speed Mix" adlı yeni bir makine mevcut. Bu özel makine, havayı dışarı atarak bu küçük 100 gramlık karışımları saniyeler içinde karıştırmak için idealdir. Bu önemlidir çünkü artık geliştiricinin bu küçük karışımların fiziksel özelliklerini gerçekten test etmesine olanak tanır. Füme silika veya çökeltilmiş tebeşir gibi diğer dolgu maddeleri silikona yaklaşık 8 saniyede karıştırılabilir. Havanın alınması yaklaşık 20-25 saniye sürer. Makine, temelde parçacıkların kendisini kendi karıştırma kolları olarak kullanan çift asimetrik santrifüj mekanizmasıyla çalışır. Maksimum karışım boyutu 100 gramdır ve tek kullanımlık olanlar da dahil olmak üzere çeşitli kap türleri mevcuttur, bu da kesinlikle temizlik gerektirmediği anlamına gelir.
Formülasyon sürecinde önemli olan sadece bileşen türleri değil, aynı zamanda ekleme ve karıştırma zamanlarının sırasıdır. Ürünün raf ömrünü uzatmak için havanın dışarıda bırakılması veya uzaklaştırılması elbette önemlidir, çünkü hava kabarcıkları nem içerir ve bu da sızdırmazlık malzemesinin içeriden kürlenmesine neden olur.
Kimyager, kendi uygulaması için gerekli sızdırmazlık maddesini elde ettikten sonra, yaklaşık 3-4 adet küçük 110 ml (3 oz) tüp üretebilen 1 litrelik bir planet miksere geçer. Bu, ilk raf ömrü testi ve yapışma testi ile diğer özel gereksinimler için yeterli bir malzemedir.
Daha sonra, daha derinlemesine testler ve müşteri örneklemesi için 8-12 adet 10 onsluk tüp üretmek üzere 1 veya 2 galonluk bir makineye geçebilir. Sızdırmazlık maddesi, metal bir silindir aracılığıyla kutudan ekstrüde edilir ve ambalaj silindirinin üzerine oturan kartuşa yerleştirilir. Bu testlerin ardından ölçek büyütmeye hazır hale gelir.
2) Ölçeklendirme ve ince ayar-orta ses seviyeleri
Ölçeklendirme aşamasında, laboratuvar formülasyonu artık genellikle 100-200 kg veya yaklaşık bir varil ağırlığındaki daha büyük bir makinede üretiliyor. Bu adımın iki temel amacı vardır.
a) 4 lb'lik boyut ile bu daha büyük boyut arasında karıştırma ve dağılma hızları, reaksiyon hızları ve karışımdaki farklı kesme miktarlarından kaynaklanabilecek önemli değişiklikler olup olmadığını görmek ve
b) Potansiyel müşterilerden numune almak ve iş başında gerçek geri bildirim almak için yeterli materyal üretmek.
Bu 50 galonluk makine, düşük hacimli veya özel renklerin gerekli olduğu ve her tipten yalnızca bir tamburun üretilmesinin gerektiği endüstriyel ürünler için de oldukça kullanışlıdır.
Birkaç çeşit karıştırma makinesi vardır. En yaygın kullanılan ikisi planet tipi karıştırıcılar (yukarıda gösterildiği gibi) ve yüksek hızlı dağıtıcılardır. Planet tipi karıştırıcılar yüksek viskoziteli karışımlar için uygunken, dağıtıcılar özellikle düşük viskoziteli akışkan sistemlerde daha iyi performans gösterir. Tipik inşaat sızdırmazlık malzemelerinde, karıştırma süresine ve yüksek hızlı dağıtıcının potansiyel ısı üretimine dikkat edildiği sürece her iki makine de kullanılabilir.
3) Tam ölçekli üretim miktarları
Toplu veya sürekli olabilen nihai üretim, umarız ölçek büyütme adımındaki nihai formülasyonu basitçe yeniden üretir. Genellikle, nispeten az miktarda (2 veya 3 toplu veya 1-2 saatlik sürekli) malzeme önce üretim ekipmanında üretilir ve normal üretime geçmeden önce kontrol edilir.
Test Etme - Neyi ve Nasıl Test Etmeli.
Ne
Fiziksel Özellikler - Uzama, Çekme Dayanımı ve Modül
Uygun alt tabakaya yapışma
Raf Ömrü - hem hızlandırılmış hem de oda sıcaklığında
Kürlenme Oranları - Zamanla cilt, Yapışkanlık süresi, Çizilme süresi ve Kürlenme, Renkler Sıcaklık Yağ gibi çeşitli sıvılardaki stabilite veya kararlılık
Ayrıca, kıvam, düşük koku, aşındırıcılık ve genel görünüm gibi diğer temel özellikler de kontrol edilir veya gözlenir.
Nasıl
Bir tabaka sızdırmazlık malzemesi çekilir ve bir hafta boyunca kürlenmeye bırakılır. Daha sonra özel bir halter kesilir ve uzama, modül ve çekme dayanımı gibi fiziksel özellikleri ölçmek için bir Çekme Test Cihazına yerleştirilir. Ayrıca, özel olarak hazırlanmış numuneler üzerindeki yapışma/kohezyon kuvvetlerini ölçmek için de kullanılırlar. Basit evet-hayır yapışma testleri, söz konusu yüzeylere kürlenmiş malzeme boncukları çekilerek gerçekleştirilir.
Shore-A metre, kauçuğun sertliğini ölçer. Bu cihaz, sertleştirilmiş numuneye bastırılan bir ucu olan bir ağırlık ve bir göstergeye benzer. Uç kauçuğa ne kadar çok nüfuz ederse, kauçuk o kadar yumuşak olur ve değer o kadar düşük olur. Tipik bir inşaat sızdırmazlık maddesi 15-35 aralığında olacaktır.
Cilt üzerindeki süreler, yapışmama süreleri ve diğer özel cilt ölçümleri parmakla veya ağırlıklar takılı plastik levhalarla yapılır. Plastiğin temiz bir şekilde çıkarılabilmesi için geçen süre ölçülür.
Raf ömrü için, sızdırmazlık malzemesi tüpleri oda sıcaklığında (doğal olarak 1 yıllık raf ömrünün sağlanması 1 yıl sürer) veya genellikle 50°C gibi yüksek sıcaklıklarda 1, 3, 5, 7 hafta vb. sürelerle yaşlandırılır. Yaşlandırma işleminin ardından (tüpün hızlandırılmış durumda soğumasına izin verilir), malzeme tüpten ekstrüde edilir ve sertleşmesi için bir tabaka halinde çekilir. Bu tabakalarda oluşturulan kauçuğun fiziksel özellikleri daha önce olduğu gibi test edilir. Bu özellikler daha sonra uygun raf ömrünü belirlemek için yeni birleştirilmiş malzemelerin özellikleriyle karşılaştırılır.
Gerekli testlerin çoğunun ayrıntılı açıklamaları ASTM el kitabında bulunabilir.
Son İpuçları
Tek bileşenli silikonlar, piyasadaki en yüksek kaliteli sızdırmazlık malzemeleridir. Sınırlamaları vardır ve özel gereksinimler talep edilmesi halinde özel olarak geliştirilebilirler.
Üretim sürecinde tüm hammaddelerin mümkün olduğunca kuru olduğundan, formülasyonun stabil olduğundan ve havanın uzaklaştırıldığından emin olmak çok önemlidir.
Geliştirme ve test etme, türü ne olursa olsun herhangi bir parça sızdırmazlık maddesi için temelde aynı süreçtir; üretim miktarları üretmeye başlamadan önce mümkün olan her özelliği kontrol ettiğinizden ve uygulamanın ihtiyaçlarını net bir şekilde anladığınızdan emin olun.
Uygulama gereksinimlerine bağlı olarak doğru kürleme kimyası seçilebilir. Örneğin, bir silikon seçilecekse ve koku, korozyon ve yapışma önemli görülmeyip düşük maliyete ihtiyaç duyuluyorsa, asetoksi tercih edilir. Ancak, korozyona uğrayabilecek metal parçalar söz konusuysa veya plastiğe benzersiz parlak bir renkte özel yapışma gerekiyorsa, bir oksime ihtiyacınız vardır.
[1] Dale Flackett. Silikon Bileşikleri: Silanlar ve Silikonlar [M]. Gelest Inc: 433-439
* OLIVIA Silikon Dolgu Macunu'ndan fotoğraf
Gönderi zamanı: 31 Mart 2024
