Tidak, ini tidak akan membosankan, sejujurnya - terutamanya jika anda suka benda getah yang boleh diregangkan. Jika anda terus membaca, anda akan mengetahui hampir semua yang anda ingin tahu tentang Pengedap Silikon Satu Bahagian.
1) Apakah mereka
2) Cara membuatnya
3) Di mana hendak menggunakannya
Pengenalan
Apakah itu sealant silikon satu bahagian?
Terdapat banyak jenis pengedap pengawetan kimia - Silikon, Poliuretana dan Polisulfida yang paling terkenal. Nama itu berasal daripada tulang belakang molekul yang terlibat.
Tulang belakang silikon ialah:
Si – O – Si - O – Si – O – Si
Silikon yang diubah suai merupakan teknologi baharu (sekurang-kurangnya di AS) dan sebenarnya bermaksud tulang belakang organik yang diawet dengan kimia silana. Contohnya ialah polipropilena oksida yang ditamatkan alkoksisilana.
Semua kimia ini boleh terdiri daripada satu bahagian atau dua bahagian yang jelas berkaitan dengan bilangan bahagian yang anda perlukan untuk memastikan benda itu kering. Oleh itu, satu bahagian bermaksud buka tiub, kartrij atau baldi dan bahan anda akan kering. Biasanya, sistem satu bahagian ini bertindak balas dengan kelembapan di udara untuk menjadi getah.
Jadi, silikon satu bahagian ialah sistem yang stabil di dalam tiub sehingga, apabila terdedah kepada udara, ia mengeras untuk menghasilkan getah silikon.
Kelebihan
Silikon satu bahagian mempunyai banyak kelebihan unik.
-Apabila dikompaun dengan betul, ia sangat stabil dan boleh dipercayai dengan lekatan dan sifat fizikal yang sangat baik. Jangka hayat (masa anda boleh membiarkannya di dalam tiub sebelum menggunakannya) sekurang-kurangnya satu tahun adalah normal dengan beberapa formulasi bertahan selama bertahun-tahun. Silikon juga tidak dinafikan mempunyai prestasi jangka panjang yang terbaik. Sifat fizikalnya hampir tidak berubah dari semasa ke semasa tanpa kesan daripada pendedahan UV dan, di samping itu, ia menunjukkan kestabilan suhu yang sangat baik melebihi pengedap lain sekurang-kurangnya 50℃.
-Satu bahagian silikon mengeras dengan agak cepat, biasanya membentuk kulit dalam masa 5 hingga 10 minit, bebas daripada pelekat dalam masa satu jam dan mengeras menjadi getah elastik sedalam kira-kira 1/10 inci dalam masa kurang daripada sehari. Permukaannya mempunyai rasa seperti getah yang bagus.
-Memandangkan ia boleh dibuat lut sinar yang merupakan ciri penting dalam dirinya sendiri (lut sinar adalah warna yang paling banyak digunakan), adalah agak mudah untuk mewarnakannya kepada sebarang warna.
Had
Silikon mempunyai dua batasan utama.
1) Ia tidak boleh dicat dengan cat berasaskan air—ia juga boleh menjadi rumit dengan cat berasaskan pelarut.
2) Selepas mengeras, bahan pengedap boleh melepaskan sebahagian daripada pemplastik silikonnya yang, apabila digunakan dalam sambungan pengembangan bangunan, boleh menghasilkan kesan yang tidak sedap dipandang di sepanjang tepi sambungan.
Sudah tentu, disebabkan sifatnya yang hanya terdiri daripada satu bahagian, adalah mustahil untuk mendapatkan pengerasan bahagian dalam yang cepat kerana sistem perlu bertindak balas dengan udara, justeru mengeras dari atas ke bawah. Dengan lebih spesifik, silikon tidak boleh digunakan sebagai satu-satunya pengedap dalam tingkap kaca bertebat kerana. Walaupun ia sangat baik dalam menghalang air cecair pukal daripada masuk, wap air agak mudah melalui getah silikon yang telah diawet menyebabkan unit IG berkabus.
Kawasan Pasaran dan Kegunaan
Silikon satu bahagian digunakan hampir di mana-mana sahaja, termasuk, sehingga mengecewakan sesetengah pemilik bangunan, di mana dua batasan yang dinyatakan di atas menyebabkan masalah.
Pasaran pembinaan dan DIY menyumbang kepada jumlah terbesar diikuti oleh automotif, perindustrian, elektronik dan aeroangkasa. Seperti semua pengedap, fungsi utama silikon yang hanya sebahagiannya adalah untuk melekat dan mengisi jurang antara dua substrat yang serupa atau berbeza untuk mengelakkan air atau draf masuk. Kadangkala formulasi sukar diubah selain menjadikannya lebih mudah mengalir dan kemudiannya menjadi salutan. Cara terbaik untuk membezakan antara salutan, pelekat dan pengedap adalah mudah. Pengedap menutup antara dua permukaan manakala salutan menutup dan melindungi hanya satu manakala pelekat menyatukan dua permukaan secara meluas. Pengedap paling mirip dengan pelekat apabila digunakan dalam kaca struktur atau kaca bertebat, namun, ia masih berfungsi untuk menutup kedua-dua substrat selain memastikan ia bersama.
Kimia Asas
Pengedap silikon dalam keadaan tidak diawet biasanya kelihatan seperti pes atau krim pekat. Apabila terdedah kepada udara, kumpulan hujung reaktif polimer silikon menghidrolisis (bertindak balas dengan air) dan kemudian bergabung antara satu sama lain, melepaskan air dan membentuk rantai polimer panjang yang terus bertindak balas antara satu sama lain sehingga akhirnya pes bertukar menjadi getah yang mengagumkan. Kumpulan reaktif pada hujung polimer silikon berasal dari bahagian paling penting dalam formulasi (tidak termasuk polimer itu sendiri) iaitu penghubung silang. Penghubung silang inilah yang memberikan ciri-ciri pengedap sama ada secara langsung seperti bau dan kadar pengawetan, atau secara tidak langsung seperti warna, lekatan, dsb. kerana bahan mentah lain yang mungkin digunakan dengan sistem penghubung silang tertentu seperti pengisi dan promoter lekatan. Memilih penghubung silang yang betul adalah kunci untuk menentukan sifat akhir pengedap.
Jenis Pengawetan
Terdapat beberapa sistem pengawetan yang berbeza.
1) Asetoksi (bau cuka berasid)
2) Oksim
3) Alkoksi
4) Benzamide
5) Amina
6) Aminoksi
Oksima, alkoksi dan benzamida (lebih banyak digunakan di Eropah) ialah sistem yang dipanggil neutral atau tidak berasid. Sistem amina dan aminoksi mempunyai bau ammonia dan biasanya lebih banyak digunakan dalam kawasan automotif dan perindustrian atau aplikasi pembinaan luar tertentu.
Bahan Mentah
Formulasi terdiri daripada beberapa komponen berbeza, ada yang bersifat pilihan, bergantung pada penggunaan akhir yang dimaksudkan.
Satu-satunya bahan mentah yang sangat penting ialah polimer reaktif dan penghubung silang. Walau bagaimanapun, pengisi, promoter lekatan, polimer bukan reaktif (pemplastikan) dan pemangkin hampir selalu ditambah. Di samping itu, banyak bahan tambahan lain boleh digunakan seperti pes warna, racun kulat, kalis api dan penstabil haba.
Formulasi Asas
Pembinaan oksim biasa atau formulasi pengedap DIY akan kelihatan seperti:
| % | ||
| Polidimetilsiloksana, OH ditamatkan 50,000cps | 65.9 | Polimer |
| Polidimetilsiloksana, trimetilterminasi, 1000cps | 20 | Pemplastikan |
| Metiltrioksiminosilana | 5 | Penghubung Silang |
| Aminopropiltrietoksisilana | 1 | Promoter lekatan |
| 150 meter persegi/g luas permukaan silika asap | 8 | Pengisi |
| Dibutiltin dilaurat | 0.1 | Pemangkin |
| Jumlah | 100 |
Sifat Fizikal
Sifat fizikal tipikal termasuk:
| Pemanjangan (%) | 550 |
| Kekuatan Tegangan (MPa) | 1.9 |
| Modulus pada 100 Pemanjangan (MPa) | 0.4 |
| Kekerasan Pantai A | 22 |
| Kulit Dari Masa Ke Masa (min) | 10 |
| Masa Bebas Alat (min) | 60 |
| Masa Gores (min) | 120 |
| Pengawetan Melalui (mm dalam 24 jam) | 2 |
Formulasi yang menggunakan penghubung silang lain akan kelihatan serupa mungkin berbeza dari segi tahap penghubung silang, jenis promoter lekatan dan mangkin pengawetan. Sifat fizikalnya akan sedikit berbeza melainkan jika pemanjang rantai terlibat. Sesetengah sistem tidak boleh dibuat dengan mudah melainkan jika sejumlah besar pengisi kapur digunakan. Formulasi jenis ini jelas tidak boleh dihasilkan dalam jenis jernih atau lut sinar.
Membangunkan Pengedap
Terdapat 3 peringkat untuk membangunkan sealant baharu.
1) Konsepsi, pengeluaran dan pengujian di makmal - isipadu yang sangat kecil
Di sini, ahli kimia makmal mempunyai idea baharu dan biasanya bermula dengan kelompok tangan kira-kira 100 gram pengedap hanya untuk melihat bagaimana ia mengeras dan jenis getah yang dihasilkan. Kini terdapat mesin baharu yang tersedia "The Hauschild Speed Mix" daripada FlackTek Inc. Mesin khusus ini sesuai untuk mencampurkan kelompok kecil 100g ini dalam beberapa saat sambil mengeluarkan udara. Ini penting kerana ia kini membolehkan pembangun untuk benar-benar menguji sifat fizikal kelompok kecil ini. Silika asap atau pengisi lain seperti kapur termendak boleh dicampurkan ke dalam silikon dalam masa kira-kira 8 saat. Penyah-udara mengambil masa kira-kira 20-25 saat. Mesin ini berfungsi melalui mekanisme emparan asimetri berganda yang pada asasnya menggunakan zarah itu sendiri sebagai lengan pencampurannya sendiri. Saiz campuran maksimum ialah 100 gram dan beberapa jenis cawan berbeza tersedia termasuk pakai buang, yang bermaksud tiada pembersihan sama sekali.
Kunci dalam proses formulasi bukan sahaja jenis bahan, tetapi juga urutan penambahan dan masa adunan. Sememangnya, penyingkiran atau penyingkiran udara adalah penting untuk membolehkan produk mempunyai jangka hayat, kerana gelembung udara mengandungi kelembapan yang kemudiannya akan menyebabkan pengedap mengeras dari dalam.
Sebaik sahaja ahli kimia memperoleh jenis pengedap yang diperlukan untuk aplikasi khususnya, ia akan meningkatkan saiznya kepada pengadun planet 1 liter yang boleh menghasilkan kira-kira 3-4 tiub kecil 110 ml (3oz). Ini adalah bahan yang mencukupi untuk ujian jangka hayat awal dan ujian lekatan serta sebarang keperluan khas yang lain.
Dia kemudiannya boleh menggunakan mesin 1 atau 2 gelen untuk menghasilkan 8-12 tiub 10 oz untuk ujian yang lebih mendalam dan persampelan pelanggan. Bahan pengedap diekstrusi dari bekas melalui silinder logam ke dalam kartrij yang dipasang di atas silinder pembungkusan. Selepas ujian ini, dia bersedia untuk diskalakan.
2) Peningkatan skala dan penalaan halus-volum sederhana
Dalam skala yang lebih besar, formulasi makmal kini dihasilkan pada mesin yang lebih besar biasanya dalam lingkungan 100-200kg atau kira-kira satu dram. Langkah ini mempunyai dua tujuan utama
a) untuk melihat sama ada terdapat sebarang perubahan ketara antara saiz 4 lb dan saiz yang lebih besar ini yang boleh terhasil daripada kadar pencampuran dan penyebaran, kadar tindak balas dan jumlah serbuk yang berbeza dalam campuran, dan
b) untuk menghasilkan bahan yang mencukupi bagi mengambil sampel bakal pelanggan dan untuk mendapatkan maklum balas sebenar semasa bekerja.
Mesin 50 gelen ini juga sangat berguna untuk produk perindustrian apabila isipadu rendah atau warna khas diperlukan dan hanya kira-kira satu dram bagi setiap jenis perlu dihasilkan pada satu masa.
Terdapat beberapa jenis mesin pencampur. Dua yang paling biasa digunakan ialah pencampur planet (seperti yang ditunjukkan di atas) dan penyebar berkelajuan tinggi. Planet adalah baik untuk campuran kelikatan yang lebih tinggi manakala penyebar berfungsi dengan lebih baik terutamanya dalam sistem aliran kelikatan yang lebih rendah. Dalam pengedap pembinaan biasa, mana-mana mesin boleh digunakan selagi seseorang memberi perhatian kepada masa pencampuran dan potensi penjanaan haba penyebar berkelajuan tinggi.
3) Kuantiti pengeluaran berskala penuh
Pengeluaran akhir, yang mungkin secara kelompok atau berterusan, diharapkan hanya menghasilkan semula formulasi akhir dari langkah peningkatan skala. Biasanya, sejumlah kecil bahan (2 atau 3 kelompok atau 1-2 jam berterusan) dihasilkan terlebih dahulu dalam peralatan pengeluaran dan diperiksa sebelum pengeluaran biasa berlaku.
Pengujian - Apa dan Bagaimana untuk Menguji.
Apa
Sifat Fizikal-Pemanjangan, Kekuatan Tegangan dan Modulus
Lekatan pada substrat yang sesuai
Jangka Hayat - dipercepatkan dan pada suhu bilik
Kadar Pengawetan - Kulit dari semasa ke semasa, Masa bebas lekatan, Masa calar dan Pengawetan berterusan, Warna Suhu Kestabilan atau kestabilan dalam pelbagai cecair seperti minyak
Di samping itu, sifat-sifat utama lain diperiksa atau diperhatikan: konsistensi, bau yang rendah, kekaratan dan penampilan umum.
Bagaimana
Sehelai sealant ditarik keluar dan dibiarkan mengeras selama seminggu. Sebuah loceng bisu khas kemudiannya dipotong dan dimasukkan ke dalam Penguji Tegangan untuk mengukur sifat fizikal seperti pemanjangan, modulus dan kekuatan tegangan. Ia juga digunakan untuk mengukur daya lekatan/kohesi pada sampel yang disediakan khas. Ujian lekatan ya-tidak mudah dilakukan dengan menarik manik-manik bahan yang telah diawetkan ke atas substrat yang dimaksudkan.
Meter Shore-A mengukur kekerasan getah. Peranti ini kelihatan seperti pemberat dan tolok dengan mata yang menekan ke dalam sampel yang telah diawet. Lebih banyak mata menembusi getah, lebih lembut getah dan lebih rendah nilainya. Pengedap pembinaan biasa akan berada dalam julat 15-35.
Masa mengikut kulit, masa bebas jelujur dan ukuran kulit khas yang lain sama ada dilakukan dengan jari atau dengan kepingan plastik berpemberat. Masa sebelum plastik boleh ditarik keluar dengan bersih diukur.
Untuk jangka hayat, tiub pengedap dipanaskan sama ada pada suhu bilik (yang secara semula jadi mengambil masa 1 tahun untuk membuktikan jangka hayat 1 tahun) atau pada suhu tinggi, biasanya 50℃ selama 1, 3, 5, 7 minggu dan sebagainya. Berikutan proses penuaan (tiub dibiarkan sejuk dalam bekas yang dipercepatkan), bahan diekstrusi dari tiub dan ditarik ke dalam kepingan di mana ia dibiarkan mengeras. Sifat fizikal getah yang terbentuk dalam kepingan ini diuji seperti sebelumnya. Sifat-sifat ini kemudiannya dibandingkan dengan bahan yang baru dikompaun untuk menentukan jangka hayat yang sesuai.
Penjelasan terperinci tentang kebanyakan ujian yang diperlukan boleh didapati dalam buku panduan ASTM.
Beberapa Petua Akhir
Silikon satu bahagian adalah pengedap berkualiti tinggi yang ada. Ia mempunyai batasan dan jika keperluan khusus diperlukan, ia mungkin dibangunkan khas.
Adalah penting untuk memastikan semua bahan mentah sekering mungkin, formulasi stabil dan udara disingkirkan dalam proses pengeluaran.
Membangun dan menguji pada dasarnya adalah proses yang sama untuk mana-mana satu bahagian pengedap tanpa mengira jenisnya—cuma pastikan anda telah menyemak setiap sifat yang mungkin sebelum anda mula membuat kuantiti pengeluaran dan anda mempunyai pemahaman yang jelas tentang keperluan aplikasi tersebut.
Bergantung pada keperluan aplikasi, kimia pengawetan yang betul boleh dipilih. Contohnya, jika silikon dipilih dan bau, kakisan dan lekatan tidak dianggap penting tetapi kos yang rendah diperlukan, maka asetoksi adalah cara yang sesuai. Walau bagaimanapun, jika bahagian logam yang mungkin berkarat terlibat atau lekatan khas pada plastik diperlukan dalam warna berkilat yang unik, maka anda memerlukan oksim.
[1] Dale Flackett. Sebatian Silikon: Silana dan Silikon [M]. Gelest Inc: 433-439
* Foto daripada Pengedap Silikon OLIVIA
Masa siaran: 31 Mac 2024
