Dili ni makalaay, sa tinuod lang—ilabi na kon ganahan ka sa mga butang nga stretchy rubber. Kon padayon ka sa pagbasa, imong mahibal-an ang halos tanan nga gusto nimong mahibal-an bahin sa One-Part Silicone Sealants.
1) Unsa sila
2) Unsaon paghimo niini
3) Asa kini gamiton
Pasiuna
Unsa ang usa ka bahin nga silicone sealant?
Daghang klase sa mga chemically curing sealant—ang Silicone, Polyurethane ug Polysulfide ang labing nailhan. Ang ngalan gikan sa dugokan sa mga molekula nga nalambigit.
Ang silicone backbone mao ang:
Si – O – Si - O – Si – O – Si
Ang giusab nga silicone usa ka bag-ong teknolohiya (labing menos sa US) ug sa tinuud nagpasabut sa usa ka organikong backbone nga giayo gamit ang silane chemistry. Usa ka pananglitan mao ang alkoxysilane terminated polypropylene oxide.
Kining tanan nga mga kemistriya mahimong usa ka bahin o duha ka bahin nga klaro nga may kalabutan sa gidaghanon sa mga bahin nga imong gikinahanglan aron mogahi ang butang. Busa, ang usa ka bahin nagpasabot lang nga ablihi ang tubo, kartutso o balde ug ang imong materyal mogahi. Kasagaran, kini nga mga sistema nga usa ra ka bahin ang mo-react sa kaumog sa hangin aron mahimong goma.
Busa, ang usa ka bahin nga silicone usa ka sistema nga lig-on sa tubo hangtod nga, kon maladlad sa hangin, kini mogahi aron makahimo og silicone rubber.
Mga Bentaha
Ang usa ka bahin nga silicone adunay daghang talagsaon nga mga bentaha.
-Kon husto ang pagkasagol, kini lig-on ug kasaligan nga adunay maayo kaayong pagdikit ug pisikal nga mga kabtangan. Ang shelf life (ang oras nga mahimo nimo kining ibilin sa tubo sa dili pa nimo kini gamiton) nga labing menos usa ka tuig normal na lang, ug ang ubang mga pormulasyon molungtad og daghang katuigan. Ang mga silicone walay duhaduha nga adunay labing maayong long-term performance. Ang ilang pisikal nga mga kabtangan halos dili mausab sa paglabay sa panahon nga walay epekto gikan sa UV exposure ug, dugang pa, kini nagpakita og maayo kaayong temperature stability nga labaw sa ubang mga sealant og labing menos 50℃.
-Ang usa ka bahin sa silicones dali nga mogahi, kasagaran moporma og panit sulod sa 5 ngadto sa 10 ka minuto, mogahi sulod sa usa ka oras ug mogahi ngadto sa usa ka elastic nga goma nga mga 1/10 ka pulgada ang giladmon sulod sa wala pay usa ka adlaw. Ang nawong adunay nindot nga goma nga pamati.
-Tungod kay mahimo kining translucent nga usa ka importante nga bahin niini mismo (ang translucent mao ang labing gigamit nga kolor), medyo dali ra kini nga i-pigment sa bisan unsang kolor.
Mga Limitasyon
Ang mga silicone adunay duha ka pangunang limitasyon.
1) Dili kini mapintalan og water base paint—mahimo usab kini nga malisud gamit ang solvent base paint.
2) Human sa pag-uga, ang sealant makapagawas sa pipila sa silicone plasticizer niini nga, kon gamiton sa expansion joint sa bilding, makamugna og dili maayong mga lama sa daplin sa joint.
Siyempre, tungod sa kinaiya sa pagka-usa ra ka parte, imposible nga makakuha og paspas nga lawom nga pag-agi sa pagkauga tungod kay ang sistema kinahanglan nga mo-react sa hangin busa mo-uga gikan sa taas paubos. Kon mas espesipiko pa, ang mga silicone dili magamit isip bugtong selyo sa mga insulated nga bildo nga bintana tungod kay. Bisan tuod maayo kaayo kini sa pagpugong sa pagsulod sa daghang likido nga tubig, ang alisngaw sa tubig dali ra nga moagi sa gi-uga nga silicone rubber hinungdan nga mogabon ang mga IG unit.
Mga Lugar ug Gamit sa Merkado
Ang mga one-part silicone gigamit halos bisan asa, lakip na, sa kasagmuyo sa pipila ka mga tag-iya sa bilding, diin ang duha ka limitasyon nga gihisgutan sa ibabaw hinungdan sa mga problema.
Ang mga merkado sa konstruksyon ug DIY mao ang nag-unang merkado, gisundan sa automotive, industrial, electronics, ug aerospace. Sama sa tanang sealant, ang pangunang gimbuhaton sa silicones mao ang pagtapot ug pagpuno sa gintang tali sa duha ka parehas o dili parehas nga substrates aron malikayan ang pag-agi sa tubig o drafts. Usahay, ang usa ka pormulasyon halos dili mausab gawas sa paghimo niini nga mas dali nga moagos diin kini mahimong usa ka coating. Ang labing maayong paagi sa pag-ila tali sa coating, adhesive, ug sealant kay yano ra. Ang sealant nagsilyo tali sa duha ka nawong samtang ang coating nagtabon ug nanalipod lang sa usa samtang ang adhesive naghiusa sa duha ka nawong. Ang sealant susama sa adhesive kung gamiton sa structural glazing o insulated glazing, apan kini naglihok gihapon sa pagsilyo sa duha ka substrates dugang pa sa paghiusa niini.
Batakang Kemistri
Ang silicone sealant sa wala pa ma-cure nga estado kasagaran morag baga nga paste o cream. Kon ma-expose sa hangin, ang reactive end groups sa silicone polymer mo-hydrolyze (mo-react sa tubig) ug dayon mo-ipon sa usag usa, mopagawas sa tubig ug moporma og taas nga polymer chains nga padayon nga mo-react sa usag usa hangtod nga sa ngadto-ngadto ang paste mahimong usa ka impresibong goma. Ang reactive group sa tumoy sa silicone polymer gikan sa labing importante nga bahin sa pormulasyon (wala gilakip ang polymer mismo) nga mao ang crosslinker. Kini ang crosslinker nga naghatag sa sealant sa iyang kinaiya nga mga kabtangan direkta sama sa baho ug cure rate, o dili direkta sama sa kolor, adhesion, ug uban pa tungod sa ubang hilaw nga materyales nga mahimong gamiton sa piho nga mga crosslinker system sama sa mga filler ug adhesion promotor. Ang pagpili sa husto nga crosslinker mao ang yawe sa pagtino sa katapusang mga kabtangan sa sealant.
Mga Matang sa Pagpang-ayo
Adunay ubay-ubay nga lain-laing mga sistema sa pag-ayo.
1) Acetoxy (baho sa suka nga asido)
2) Oksima
3) Alkoksi
4) Benzamide
5) Amina
6) Aminoxy
Ang mga oxime, alkoxies ug benzamides (mas kaylap nga gigamit sa Europe) mao ang gitawag nga neutral o non-acidic systems. Ang mga amine ug aminoxy system adunay baho nga ammonia ug kasagarang gigamit sa mga lugar sa awto ug industriyal o piho nga mga aplikasyon sa konstruksyon sa gawas.
Hilaw nga mga Materyales
Ang mga pormulasyon gilangkoban sa daghang lain-laing mga sangkap, ang uban niini opsyonal, depende sa gituyo nga paggamit.
Ang bugtong kinahanglanon nga hilaw nga materyales mao ang reactive polymer ug crosslinker. Bisan pa, ang mga filler, adhesion promoters, non-reactive (plasticizing) polymer ug mga catalyst halos kanunay nga gidugang. Dugang pa, daghang uban pang mga additives ang magamit sama sa color pastes, fungicides, flame-retardants, ug heat stabilizers.
Mga Pangunang Pormulasyon
Ang tipikal nga oxime construction o DIY sealant formulation morag ingon ani:
| % | ||
| Polydimethylsiloxane, OH gitapos sa 50,000cps | 65.9 | Polimer |
| Polydimethylsiloxane, trimethylterminated, 1000cps | 20 | Plasticizer |
| Methyltrioximinosilane | 5 | Tigsumpay sa mga Tawo |
| Aminopropyltriethoxysilane | 1 | Tigpasiugda sa pagtapot |
| 150 sq.m/g nga gilapdon sa nawong nga gi-aso nga silica | 8 | Pangpuno |
| Dibutyltin dilaurate | 0.1 | Katalista |
| Kinatibuk-an | 100 |
Pisikal nga mga Kabtangan
Ang kasagarang pisikal nga mga kabtangan naglakip sa:
| Pag-inat (%) | 550 |
| Kusog sa Pag-tensile (MPa) | 1.9 |
| Modulus sa 100 Elongation (MPa) | 0.4 |
| Katig-a sa Baybayon | 22 |
| Panit sa Paglabay sa Panahon (min) | 10 |
| Oras sa Pagbakwit (min) | 60 |
| Oras sa Pag-scratch (min) | 120 |
| Pinaagi sa Pag-ayo (mm sulod sa 24 oras) | 2 |
Ang mga pormulasyon nga naggamit ug ubang mga crosslinker managsama ra tan-awon, tingali managlahi sa lebel sa crosslinker, klase sa adhesion promoter, ug mga curing catalyst. Ang ilang pisikal nga mga kabtangan gamay ra ang kalainan gawas kon mogamit ug chain extender. Ang ubang mga sistema dili dali nga mahimo gawas kon daghang chalk filler ang gamiton. Kini nga mga klase sa pormulasyon klaro nga dili mahimo sa tin-aw o translucent nga tipo.
Pagpalambo sa mga Sealant
Adunay 3 ka yugto sa paghimo og bag-ong sealant.
1) Konsepsyon, produksiyon ug pagsulay sa laboratoryo—gamay ra kaayo nga gidaghanon
Dinhi, ang chemist sa laboratoryo adunay bag-ong mga ideya ug kasagaran magsugod sa usa ka hand batch nga mga 100 gramos nga sealant aron lang makita kung giunsa kini mogahi ug unsang klase sa goma ang gihimo. Karon adunay bag-ong makina nga magamit nga "The Hauschild Speed Mix" gikan sa FlackTek Inc. Kini nga espesyalisadong makina sulundon alang sa pagsagol niining gagmay nga 100g nga mga batch sulod sa pipila ka segundo samtang nagpagawas sa hangin. Kini importante tungod kay kini karon nagtugot sa developer sa aktuwal nga pagsulay sa pisikal nga mga kabtangan niining gagmay nga mga batch. Ang fumed silica o uban pang mga filler sama sa precipitated chalks mahimong isagol sa silicone sulod sa mga 8 segundos. Ang de-airing mokabat ug mga 20-25 segundos. Ang makina molihok pinaagi sa usa ka dual asymmetric centrifuge mechanism nga naggamit sa mga partikulo mismo isip ilang kaugalingong mga bukton sa pagsagol. Ang pinakataas nga gidak-on sa mix kay 100 gramos ug daghang lain-laing mga klase sa tasa ang magamit lakip ang disposable, nga nagpasabot nga walay hingpit nga paglimpyo.
Ang importante sa proseso sa pagpormula dili lang ang klase sa mga sangkap, apan lakip na usab ang han-ay sa pagdugang ug oras sa pagsagol. Natural lang nga ang pagtangtang o pagtangtang sa hangin importante aron molungtad ang produkto, tungod kay ang mga bula sa hangin adunay kaumog nga maoy hinungdan nga mogahi ang sealant gikan sa sulod.
Kung makuha na sa chemist ang klase sa sealant nga gikinahanglan para sa iyang partikular nga aplikasyon, ang sealant moabot na sa 1 quart nga planetary mixer nga makahimo og mga 3-4 ka gagmay nga 110 ml (3oz) nga mga tubo. Kini igo na nga materyal para sa inisyal nga shelf life testing ug adhesion test ug uban pang espesyal nga mga kinahanglanon.
Dayon, mahimo siyang moadto sa usa ka 1 o 2 ka galon nga makina aron makahimo og 8-12 ka 10 oz nga mga tubo para sa mas lawom nga pagsulay ug pagkuha og sample sa kustomer. Ang sealant ipagawas gikan sa sudlanan pinaagi sa usa ka metal nga silindro ngadto sa cartridge nga mohaom sa ibabaw sa packaging cylinder. Human niining mga pagsulay, andam na siya alang sa pagpadako.
2) Pagpadako ug pagpino sa pag-tune - medium nga volume
Sa pagpalapad sa produksiyon, ang pormulasyon sa laboratoryo gihimo na karon sa mas dako nga makina nga kasagaran anaa sa range nga 100-200kg o mga usa ka drum. Kini nga lakang adunay duha ka pangunang katuyoan.
a) aron makita kung adunay bisan unsang hinungdanon nga mga pagbag-o tali sa 4 lb nga gidak-on ug niining mas dako nga gidak-on nga mahimong resulta sa mga rate sa pagsagol ug pagkatibulaag, mga rate sa reaksyon ug lainlaing kantidad sa sheer sa sagol, ug
b) paghimo og igong materyal aron sa pagsulay sa mga posibleng kustomer ug aron makakuha og tinuod nga feedback gikan sa trabaho.
Kining 50 ka galon nga makina mapuslanon usab kaayo alang sa mga produktong industriyal kung gamay ra ang gidaghanon o espesyal nga mga kolor ang gikinahanglan ug mga usa ra ka drum sa matag klase ang kinahanglan nga himuon matag higayon.
Adunay ubay-ubay nga klase sa mga makina sa pagsagol. Ang duha nga kasagarang gigamit mao ang planetary mixers (sama sa gipakita sa ibabaw) ug high-speed disperser. Ang planetary maayo para sa mas taas nga viscosity mixes samtang ang disperser mas maayo nga mogana ilabi na sa mas ubos nga viscosity flowable systems. Sa tipikal nga construction sealant, bisan hain nga makina mahimong gamiton basta hatagan og pagtagad ang oras sa pagsagol ug ang potensyal nga kainit nga mamugna sa usa ka high speed disperser.
3) Bug-os nga sukod sa gidaghanon sa produksiyon
Ang katapusang produksiyon, nga mahimong batch o padayon, gilauman nga mosundog lang sa katapusang pormulasyon gikan sa scale up step. Kasagaran, gamay ra nga kantidad (2 o 3 ka batch o 1-2 ka oras nga padayon) nga materyal ang gihimo una sa mga kagamitan sa produksiyon ug gisusi sa dili pa magsugod ang normal nga produksiyon.
Pagsulay - Unsa ug Unsaon Pagsulay.
Unsa
Pisikal nga mga Kabtangan-Elongasyon, Kusog sa Tensile ug Modulus
Pagdikit sa angay nga substrate
Shelf Life - pareho nga gipaspasan ug sa temperatura sa kwarto
Rate sa Pag-ayo - Panit sa paglabay sa panahon, Tack free time, Garason time ug Through cure, Kolor Temperatura Kalig-on o kalig-on sa lain-laing mga pluwido sama sa lana
Dugang pa, ang ubang mga importanteng kabtangan gisusi o giobserbahan: pagkamakanunayon, ubos nga baho, pagkadunot ug kinatibuk-ang panagway.
Unsaon
Usa ka panid sa sealant ang kuhaon ug pasagdan nga mogahi sulod sa usa ka semana. Usa ka espesyal nga dumb bell ang putlon ug ibutang sa Tensile Tester aron masukod ang pisikal nga mga kabtangan sama sa elongation, modulus ug tensile strength. Gigamit usab kini aron masukod ang mga pwersa sa adhesion/cohesion sa espesyal nga giandam nga mga sample. Ang yano nga oo-dili nga mga pagsulay sa adhesion gihimo pinaagi sa pagbira sa mga tipik sa materyal nga gigahi ngadto sa substrate nga gikuwestiyon.
Ang Shore-A meter nagsukod sa katig-a sa goma. Kini nga aparato morag usa ka pabug-at ug gauge nga adunay tumoy nga nagduso sa giayo nga sample. Kon mas molusot ang tumoy sa goma, mas humok ang goma ug mas mubu ang bili. Ang usa ka tipikal nga construction sealant naa sa 15-35 nga range.
Ang mga pagsukod sa panit sa paglabay sa panahon, mga oras nga walay gamit nga mga tudlo, ug uban pang espesyal nga pagsukod sa panit gihimo gamit ang tudlo o gamit ang mga plastik nga may mga pabug-at. Gisukod ang oras sa dili pa mabira nga limpyo ang plastik.
Para sa shelf life, ang mga tubo sa sealant gipauga sa temperatura sa kwarto (nga natural nga molungtad og 1 ka tuig aron mapamatud-an nga 1 ka tuig ang shelf life) o sa taas nga temperatura, kasagaran 50℃ sulod sa 1, 3, 5, 7 ka semana, ug uban pa. Human sa proseso sa pagtigulang (ang tubo gipabugnaw sa gipaspasan nga kaso), ang materyal gipagawas gikan sa tubo ug gibira ngadto sa usa ka habol diin kini gipauga. Ang pisikal nga mga kabtangan sa goma nga naporma niining mga habol gisulayan sama sa kaniadto. Kini nga mga kabtangan gitandi dayon sa mga bag-ong gisagol nga mga materyales aron mahibal-an ang angay nga shelf life.
Ang espesipikong detalyado nga pagpasabut sa kadaghanan sa mga gikinahanglan nga pagsulay makita sa handbook sa ASTM.
Pipila ka Katapusang mga Tip
Ang one-part silicones mao ang pinakataas nga kalidad nga mga sealant nga mabatonan. Kini adunay mga limitasyon ug kung gikinahanglan ang piho nga mga kinahanglanon, mahimo kini nga espesyal nga mapalambo.
Importante kaayo ang pagsiguro nga ang tanang hilaw nga materyales uga kutob sa mahimo, ang pormulasyon lig-on ug ang hangin makuha sa proseso sa produksiyon.
Ang paghimo ug pagsulay parehas ra nga proseso para sa bisan unsang usa ka piyesa nga sealant bisan unsa pa ang tipo—siguruha lang nga imong gisusi ang tanang posibleng kabtangan sa dili pa ka magsugod sa paghimo og gidaghanon sa produksiyon ug nga ikaw adunay klaro nga pagsabot sa mga panginahanglanon sa aplikasyon.
Depende sa mga kinahanglanon sa aplikasyon, mapili ang saktong kemistri sa pag-ayo. Pananglitan, kon ang silicone mapili ug ang baho, kaagnasan, ug pagtapot dili importante apan gamay ra ang gasto, nan ang acetoxy mao ang angay gamiton. Apan, kon ang mga parte sa metal nga mahimong maagnasan nalambigit o ang espesyal nga pagtapot sa plastik gikinahanglan sa talagsaon nga sinaw nga kolor, nan kinahanglan nimo ang oxime.
[1] Dale Flackett. Mga Komposit nga Silikon: Silane ug Silikon [M]. Gelest Inc: 433-439
* Litrato gikan sa OLIVIA Silicone Sealant
Oras sa pag-post: Mar-31-2024
