Trenutačno na tržištu postoje mnoge uobičajene vrste jednokomponentnih reaktivnih elastičnih brtvila, uglavnom silikonskih i poliuretanskih brtvila.Različite vrste elastičnih brtvila imaju razlike u svojim aktivnim funkcionalnim skupinama i očvrslim strukturama glavnog lanca.Kao rezultat toga, postoje više ili manje ograničenja u njegovim primjenjivim dijelovima i poljima.Ovdje predstavljamo mehanizme stvrdnjavanja nekoliko uobičajenih jednokomponentnih reaktivnih elastičnih brtvila i uspoređujemo prednosti i nedostatke različitih vrsta elastičnih brtvila, kako bismo produbili svoje razumijevanje i napravili odgovarajuće izbore u praktičnim primjenama.
1. Uobičajeni jednokomponentni mehanizam otvrdnjavanja reaktivnog elastičnog brtvila
Uobičajena jednokomponentna reaktivna elastična brtvila uglavnom uključuju: silikon (SR), poliuretan (PU), modificirani poliuretan sa sililnim završetkom (SPU), polieter sa sililnim završetkom (MS), pretpolimer ima različite aktivne funkcionalne skupine i različite mehanizme reakcije stvrdnjavanja.
1.1Mehanizam otvrdnjavanja silikonskog elastomernog brtvila
Slika 1. Mehanizam stvrdnjavanja silikonskog brtvila
Kada se koriste silikonska brtvila, predpolimer reagira s tragovima vlage u zraku i zatim se skrutne ili vulkanizira pod djelovanjem katalizatora.Nusprodukti su male molekularne tvari.Mehanizam je prikazan na slici 1. Prema različitim malim molekularnim tvarima koje se oslobađaju tijekom stvrdnjavanja, silikonsko brtvilo također se može podijeliti na tip deacidifikacije, tip deketoksima i tip dealkoholizacije.Prednosti i nedostaci ovih vrsta silikonskog ljepila sažeti su u tablici 1.
Tablica 1. Usporedba prednosti i nedostataka nekoliko vrsta silikonskih ljepila
1.2 Mehanizam otvrdnjavanja poliuretanskog elastičnog brtvila
Jednokomponentno poliuretansko brtvilo (PU) vrsta je polimera koji sadrži ponavljajuće uretanske segmente (-NHCOO-) u glavnom lancu molekule.Mehanizam otvrdnjavanja je taj da izocijanat reagira s vodom i formira nestabilni intermedijarni karbamat, koji se zatim brzo razgrađuje stvarajući CO2 i amin, a zatim amin reagira s viškom izocijanata u sustavu i na kraju formira elastomer s mrežnom strukturom.Formula njegove reakcije stvrdnjavanja je sljedeća:
Slika 1. Mehanizam reakcije stvrdnjavanja poliuretanskog brtvila
1.3 Mehanizam stvrdnjavanja silanom modificiranog poliuretanskog brtvila
Slika 3. Mehanizam reakcije stvrdnjavanja poliuretanskog brtvila modificiranog silanom
S obzirom na neke nedostatke poliuretanskih brtvila, poliuretan je nedavno modificiran silanom za pripremu ljepila, tvoreći novu vrstu brtvenog ljepila s glavnim lancem poliuretanske strukture i krajnjom skupinom alkoksisilana, nazvan silanom modificirano poliuretansko brtvilo (SPU).Reakcija stvrdnjavanja ove vrste brtvila slična je onoj silikona, to jest, alkoksi skupine reagiraju s vlagom i podvrgavaju se hidrolizi i polikondenzaciji kako bi formirale stabilnu Si-O-Si trodimenzionalnu mrežnu strukturu (Slika 3).Točke umrežavanja mreže i između točaka umrežavanja su poliuretanske fleksibilne segmentne strukture.
1.4 Mehanizam stvrdnjavanja polieterskih brtvila s završnim sililom
polietersko brtvilo sa sililnim završetkom (MS) je jednokomponentno elastično ljepilo na bazi silanske modifikacije.Kombinira prednosti i poliuretana i silikona, nova je generacija ljepljivih proizvoda za brtvljenje, bez PVC-a, silikonskog ulja, izocijanata i otapala.MS ljepilo reagira s vlagom u zraku na sobnoj temperaturi, tako da se silanizirani polimer sa strukturom -Si(OR) OR -SIR (OR)- hidrolizira na kraju lanca i umreži u elastomer sa Si-O- Struktura Si mreže za postizanje učinka brtvljenja i lijepljenja.Proces reakcije otvrdnjavanja je sljedeći:
Slika 4. Mehanizam stvrdnjavanja polieterskog brtvila s završnim sililom
2. Usporedba prednosti i nedostataka uobičajenih jednokomponentnih reaktivnih elastičnih brtvila
2.1 Prednosti i nedostaci silikonskih brtvila
⑴Prednosti silikonskog brtvila:
① Izvrsna otpornost na vremenske uvjete, otpornost na kisik, otpornost na ozon i otpornost na ultraljubičasto zračenje;② Dobra fleksibilnost pri niskim temperaturama.
⑵Nedostaci silikonskog brtvila:
①Loše ponovno ukrašavanje i ne može se bojati;②Niska čvrstoća na trganje;③Nedovoljna otpornost na ulje;④Nije otporan na probijanje;⑤Ljepljivi sloj lako proizvodi uljastu iscjednu vodu koja zagađuje beton, kamen i druge rastresite podloge.
2.2 Prednosti i nedostaci poliuretanskih brtvila
⑴Prednosti poliuretanskog brtvila:
① Dobro prianjanje na razne podloge;② Izvrsna fleksibilnost pri niskim temperaturama;③ Dobra elastičnost i izvrsna svojstva oporavka, pogodna za dinamičke spojeve;④ Visoka mehanička čvrstoća, izvrsna otpornost na habanje, otpornost na ulje i otpornost na biološko starenje;⑤ Većina jednokomponentnih poliuretanskih brtvila koja stvrdnjavaju u vlazi ne sadrže otapala i ne zagađuju podlogu i okoliš;⑥ Površina brtvila može se obojiti i jednostavna za korištenje.
⑵Nedostaci poliuretanskog brtvila:
① Prilikom stvrdnjavanja na visokoj temperaturi i visokoj vlažnosti zraka pri relativno velikoj brzini, lako se stvaraju mjehurići, što utječe na performanse brtvila;② Kod lijepljenja i brtvljenja komponenti neporoznih podloga (kao što su staklo, metal, itd.), općenito je potreban temeljni premaz;③ Plitko Formula boje je osjetljiva na UV starenje, a na stabilnost skladištenja ljepila uvelike utječu pakiranje i vanjski uvjeti;④ Otpornost na toplinu i otpornost na starenje malo su nedovoljne.
2.3 Prednosti i nedostaci poliuretanskih brtvila modificiranih silanom
⑴Prednosti poliuretanskog brtvila modificiranog silanom:
① Stvrdnjavanje ne proizvodi mjehuriće;② Ima dobru fleksibilnost, otpornost na hidrolizu i stabilnost na kemijsku otpornost;③ Izvrsna otpornost na vremenske uvjete, otpornost na toplinu, otpornost na starenje, stabilnost proizvoda pri skladištenju;④ Široka prilagodljivost podlogama, prilikom lijepljenja Općenito, nije potreban temeljni premaz;⑤Površina se može bojati.
⑵Nedostaci poliuretanskog brtvila modificiranog silanom:
① Otpornost na UV zračenje nije tako dobra kao kod silikonskog brtvila;② Otpornost na trganje nešto je lošija nego kod poliuretanskog brtvila.
2.4 Prednosti i nedostaci polieterskih brtvila s završnim sililom
⑴Prednosti polieterskog brtvila s završetkom silila:
① Ima izvrsna svojstva prianjanja na većinu podloga i može postići aktivacijsko prianjanje bez temeljnog premaza;② Ima bolju otpornost na toplinu i UV starenje od običnog poliuretana;③ Može se bojati na površini.
⑵Nedostaci polieterskog brtvila s završnim sililom:
① Otpornost na vremenske uvjete nije tako dobra kao kod silikonskog silikona, a pukotine se pojavljuju na površini nakon starenja;② Prianjanje na staklo je loše.
Kroz gornji uvod, imamo preliminarno razumijevanje mehanizama stvrdnjavanja nekoliko često korištenih tipova jednokomponentnih reaktivnih elastičnih brtvila, a uspoređujući njihove prednosti i nedostatke, možemo postići cjelokupno razumijevanje svakog proizvoda.U praktičnim primjenama, brtvilo se može odabrati prema stvarnim uvjetima primjene dijela za lijepljenje kako bi se postiglo dobro brtvljenje ili lijepljenje dijela za primjenu.
Vrijeme objave: 15. studenoga 2023