Тренутно на тржишту постоји много уобичајених врста једнокомпонентних реактивних еластичних заптивача, углавном силиконских и полиуретанских заптивача. Различите врсте еластичних заптивача имају разлике у својим активним функционалним групама и структурама главних ланца након стврдњавања. Као резултат тога, постоје већа или мања ограничења у њиховим применљивим деловима и областима. Овде представљамо механизме стврдњавања неколико уобичајених једнокомпонентних реактивних еластичних заптивача и упоређујемо предности и мане различитих врста еластичних заптивача, како бисмо продубили наше разумевање и донели одговарајуће одлуке у практичним применама.
1. Уобичајени механизам очвршћавања једнокомпонентног реактивног еластичног заптивача
Уобичајени једнокомпонентни реактивни еластични заптивачи углавном укључују: силикон (SR), полиуретан (PU), модификовани полиуретан са силилним завршетком (SPU), полиетар са силилним завршетком (MS). Преполимер има различите активне функционалне групе и различите механизме реакције стврдњавања.
1.1Механизам стврдњавања силиконског еластомерног заптивача
Слика 1. Механизам стврдњавања силиконског заптивача
Када се користе силиконски заптивачи, преполимер реагује са траговима влаге у ваздуху, а затим се стврдњава или вулканизује под дејством катализатора. Нуспроизводи су мале молекуларне супстанце. Механизам је приказан на слици 1. Према различитим малим молекуларним супстанцама које се ослобађају током очвршћавања, силиконски заптивачи се такође могу поделити на тип деацидификације, тип декетоксима и тип деалкохолизације. Предности и мане ових врста силиконских лепкова сумиране су у Табели 1.
Табела 1. Поређење предности и мана неколико врста силиконских лепкова
1.2 Механизам стврдњавања полиуретанског еластичног заптивача
Једнокомпонентни полиуретански заптивач (ПУ) је врста полимера који садржи понављајуће уретанске сегменте (-NHCOO-) у главном ланцу молекула. Механизам стврдњавања је да изоцијанат реагује са водом и формира нестабилни међупроизвод карбамат, који се затим брзо разлаже и ствара CO2 и амин, а затим амин реагује са вишком изоцијаната у систему и коначно формира еластомер са мрежном структуром. Његова формула за реакцију стврдњавања је следећа:
Слика 1. Механизам реакције стврдњавања полиуретанског заптивача
1.3 Механизам стврдњавања полиуретанског заптивача модификованог силаном
Слика 3. Механизам реакције стврдњавања полиуретанског заптивача модификованог силаном
Због неких недостатака полиуретанских заптивача, полиуретан је недавно модификован силаном за припрему лепкова, формирајући нову врсту заптивног лепка са главним ланцем полиуретанске структуре и алкоксисиланском крајњом групом, названу силаном модификовани полиуретански заптивач (СПУ). Реакција очвршћавања ове врсте заптивача је слична реакцији силикона, односно алкокси групе реагују са влагом, подвргавајући се хидролизи и поликондензацији, формирајући стабилну тродимензионалну мрежну структуру Si-O-Si (слика 3). Тачке умрежавања мреже и између тачака умрежавања налазе се флексибилне сегментне структуре полиуретана.
1.4 Механизам очвршћавања силил-терминисаних полиетарских заптивача
Силил-терминисани полиетарски заптивач (MS) је једнокомпонентни еластични лепак на бази модификације силаном. Комбинује предности полиуретана и силикона, представља нову генерацију лепљивих заптивача, без ПВЦ-а, силиконског уља, изоцијаната и растварача. MS лепак реагује са влагом у ваздуху на собној температури, тако да се силанизовани полимер са -Si(OR) ИЛИ -SIR(OR)- структуром хидролизује на крају ланца и умрежава у еластомер са Si-O-Si мрежном структуром како би се постигао ефекат заптивања и лепљења. Процес реакције стврдњавања је следећи:
Слика 4. Механизам стврдњавања полиетарског заптивача са силилним завршетком
2. Поређење предности и мана уобичајених једнокомпонентних реактивних еластичних заптивача
2.1 Предности и мане силиконских заптивача
⑴Предности силиконског заптивача:
① Одлична отпорност на временске услове, отпорност на кисеоник, отпорност на озон и отпорност на ултраљубичасто зрачење; ② Добра флексибилност на ниским температурама.
⑵Недостаци силиконског заптивача:
①Лоше се реновира и не може се фарбати; ②Ниска чврстоћа на кидање; ③Недовољна отпорност на уље; ④Није отпорно на пробијања; ⑤Лепљиви слој лако производи уљану течност која контаминира бетон, камен и друге растресите подлоге.
2.2 Предности и мане полиуретанских заптивача
⑴Предности полиуретанског заптивача:
① Добро пријањање на различите подлоге; ② Одлична флексибилност на ниским температурама; ③ Добра еластичност и одлична својства опоравка, погодно за динамичке спојеве; ④ Висока механичка чврстоћа, одлична отпорност на хабање, отпорност на уље и биолошко старење; ⑤ Већина једнокомпонентних полиуретанских заптивача који се стврдњавају услед влаге не садрже раствараче и не загађују подлогу и околину; ⑥ Површина заптивача се може фарбати и једноставна је за употребу.
⑵Недостаци полиуретанског заптивача:
① Приликом стврдњавања у окружењу са високом температуром и високом влажношћу релативно великом брзином, лако се стварају мехурићи, што утиче на перформансе заптивача; ② Приликом лепљења и заптивања компоненти непорозних подлога (као што су стакло, метал итд.), генерално је потребан прајмер; ③ Плитко Формула боје је подложна УВ старењу, а на стабилност лепка при складиштењу у великој мери утичу паковање и спољашњи услови; ④ Отпорност на топлоту и отпорност на старење су благо недовољне.
2.3 Предности и мане силаном модификованих полиуретанских заптивача
⑴Предности силаном модификованог полиуретанског заптивача:
① Стврдњавање не ствара мехуриће; ② Има добру флексибилност, отпорност на хидролизу и хемијску стабилност; ③ Одлична отпорност на временске услове, отпорност на топлоту, отпорност на старење, стабилност производа при складиштењу; ④ Широка прилагодљивост подлогама, приликом лепљења Генерално, није потребан прајмер; ⑤ Површина се може фарбати.
⑵Недостаци полиуретанског заптивача модификованог силаном:
① Отпорност на УВ зрачење није тако добра као код силиконског заптивача; ② Отпорност на кидање је нешто лошија од полиуретанског заптивача.
2.4 Предности и мане силил-терминисаних полиетерских заптивача
⑴Предности силил-терминираног полиетерског заптивача:
① Има одлична својства везивања за већину подлога и може постићи активационо везивање без прајмера; ② Има бољу отпорност на топлоту и УВ зрачење од обичног полиуретана; ③ Може се фарбати по површини.
⑵Недостаци силил-терминираног полиетерског заптивача:
① Отпорност на временске услове није тако добра као код силиконског силикона, а пукотине се појављују на површини након старења; ② Адхезија на стакло је лоша.
Кроз горе наведени увод, имамо прелиминарно разумевање механизама очвршћавања неколико уобичајено коришћених врста једнокомпонентних реактивних еластичних заптивача, и упоређивањем њихових предности и мана, можемо постићи опште разумевање сваког производа. У практичној примени, заптивач се може одабрати према стварним условима примене дела за лепљење како би се постигло добро заптивање или лепљење дела примене.
Време објаве: 15. новембар 2023.