Không, điều này sẽ không nhàm chán đâu, đặc biệt nếu bạn yêu thích những thứ cao su co giãn. Nếu bạn đọc tiếp, bạn sẽ tìm ra hầu hết mọi thứ bạn từng muốn biết về Chất bịt kín silicon một phần.
1) Chúng là gì
2) Cách tạo ra chúng
3) Sử dụng chúng ở đâu
Giới thiệu
Keo silicone một phần là gì?
Có nhiều loại chất bịt kín xử lý hóa học - Silicone, Polyurethane và Polysulfide được biết đến nhiều nhất. Tên này xuất phát từ xương sống của các phân tử liên quan.
Xương sống silicone là:
Si – O – Si – O – Si – O – Si
Silicone biến tính là một công nghệ mới (ít nhất là ở Mỹ) và thực sự có nghĩa là một khung xương hữu cơ được xử lý bằng hóa học silane. Một ví dụ là oxit polypropylen được kết thúc bằng alkoxysilane.
Tất cả các chất hóa học này có thể là một hoặc hai phần, điều này rõ ràng có liên quan đến số lượng bộ phận bạn cần để chữa được vật đó. Do đó, một phần chỉ đơn giản có nghĩa là mở ống, hộp mực hoặc thùng và vật liệu của bạn sẽ đông cứng. Thông thường, các hệ thống một bộ phận này phản ứng với độ ẩm trong không khí để trở thành cao su.
Vì vậy, silicon một phần là một hệ thống ổn định trong ống cho đến khi tiếp xúc với không khí, nó đông cứng để tạo ra cao su silicon.
Thuận lợi
Silicon một phần có nhiều ưu điểm độc đáo.
-Khi được kết hợp đúng cách, chúng rất ổn định và đáng tin cậy với độ bám dính và đặc tính vật lý tuyệt vời. Thời hạn sử dụng (thời gian bạn có thể để thuốc trong ống trước khi sử dụng) ít nhất một năm là bình thường với một số công thức có thể kéo dài trong nhiều năm. Không nghi ngờ gì nữa, silicone cũng có hiệu quả lâu dài tốt nhất. Các đặc tính vật lý của chúng hầu như không thay đổi theo thời gian và không bị ảnh hưởng khi tiếp xúc với tia cực tím, ngoài ra, chúng còn thể hiện sự ổn định nhiệt độ tuyệt vời vượt xa các chất bịt kín khác ít nhất 50oC.
-Một phần silicon khô tương đối nhanh, thường phát triển da trong vòng 5 đến 10 phút, không còn dính trong vòng một giờ và khô thành cao su đàn hồi sâu khoảng 1/10 inch trong vòng chưa đầy một ngày. Bề mặt có cảm giác cao su tốt.
-Vì chúng có thể được làm trong mờ, bản thân nó đã là một tính năng quan trọng (mờ là màu được sử dụng nhiều nhất), nên việc nhuộm chúng thành bất kỳ màu nào là tương đối dễ dàng.
Hạn chế
Silicone có hai hạn chế chính.
1) Chúng không thể được sơn bằng sơn gốc nước - việc này cũng có thể khó khăn với sơn gốc dung môi.
2) Sau khi đóng rắn, chất bịt kín có thể giải phóng một số chất làm dẻo silicon của nó, khi được sử dụng trong khe co giãn của tòa nhà, có thể tạo ra các vết bẩn khó coi dọc theo mép của mối nối.
Tất nhiên, do bản chất là một bộ phận nên không thể xử lý phần sâu nhanh chóng vì hệ thống phải phản ứng với không khí nên xử lý từ trên xuống. Cụ thể hơn một chút, silicone không thể được sử dụng làm chất bịt kín duy nhất trong cửa sổ kính cách nhiệt bởi vì. Mặc dù chúng rất xuất sắc trong việc ngăn nước ở dạng lỏng với số lượng lớn nhưng hơi nước lại tương đối dễ dàng đi qua cao su silicon đã lưu hóa khiến các bộ phận IG bị sương mù.
Khu vực thị trường và mục đích sử dụng
Silicon một phần được sử dụng ở mọi nơi và mọi nơi, bao gồm cả việc khiến một số chủ sở hữu tòa nhà thất vọng vì hai hạn chế nêu trên gây ra vấn đề.
Thị trường xây dựng và DIY chiếm khối lượng lớn, tiếp theo là ô tô, công nghiệp, điện tử và hàng không vũ trụ. Giống như tất cả các chất bịt kín, chức năng chính của một phần silicon là bám dính và lấp đầy khoảng trống giữa hai chất nền tương tự hoặc khác nhau để ngăn nước hoặc gió lùa lọt qua. Đôi khi một công thức sẽ khó thay đổi ngoại trừ việc làm cho nó dễ chảy hơn và sau đó nó sẽ trở thành một lớp phủ. Cách tốt nhất để phân biệt giữa lớp phủ, chất kết dính và chất bịt kín rất đơn giản. Chất bịt kín bịt kín giữa hai bề mặt trong khi lớp phủ chỉ bao phủ và bảo vệ một bề mặt trong khi chất kết dính giữ chặt hai bề mặt với nhau. Chất bịt kín giống như chất kết dính nhất khi nó được sử dụng trong kính kết cấu hoặc kính cách nhiệt, tuy nhiên, nó vẫn có chức năng bịt kín hai lớp nền ngoài việc giữ chúng lại với nhau.
Hóa học cơ bản
Chất trám silicone ở trạng thái chưa đông cứng thường trông giống như một loại bột nhão hoặc kem đặc. Khi tiếp xúc với không khí, các nhóm đầu phản ứng của polyme silicone thủy phân (phản ứng với nước) và sau đó liên kết với nhau, giải phóng nước và tạo thành chuỗi polyme dài tiếp tục phản ứng với nhau cho đến khi hỗn hợp sệt biến thành một loại cao su ấn tượng. Nhóm phản ứng ở phần cuối của polyme silicon đến từ phần quan trọng nhất của công thức (không bao gồm chính polyme) đó là chất liên kết ngang. Chính chất liên kết ngang mang lại cho chất bịt kín các đặc tính đặc trưng của nó một cách trực tiếp như mùi và tốc độ xử lý hoặc gián tiếp như màu sắc, độ bám dính, v.v. do các nguyên liệu thô khác có thể được sử dụng với các hệ thống liên kết ngang cụ thể như chất độn và chất kích thích bám dính . Chọn chất liên kết ngang phù hợp là chìa khóa để xác định các đặc tính cuối cùng của chất bịt kín.
Các loại bảo dưỡng
Có một số hệ thống chữa bệnh khác nhau.
1) Acetoxy (mùi giấm axit)
2) Oxit
3) Kiềm
4) Benzamit
5) Amin
6) Aminoxy
Oximes, alkoxies và benzamit (được sử dụng rộng rãi hơn ở châu Âu) được gọi là hệ thống trung tính hoặc không có tính axit. Các hệ thống amin và aminoxy có mùi amoniac và thường được sử dụng nhiều hơn trong các khu vực ô tô và công nghiệp hoặc các ứng dụng xây dựng ngoài trời cụ thể.
Nguyên liệu thô
Công thức bao gồm một số thành phần khác nhau, một số thành phần là tùy chọn, tùy thuộc vào mục đích sử dụng cuối cùng.
Nguyên liệu thô thực sự cần thiết duy nhất là polyme phản ứng và chất liên kết ngang. Tuy nhiên, chất độn, chất kích thích bám dính, polyme không phản ứng (làm dẻo) và chất xúc tác hầu như luôn được thêm vào. Ngoài ra còn có thể sử dụng nhiều chất phụ gia khác như bột màu, thuốc diệt nấm, chất chống cháy, chất ổn định nhiệt.
Công thức cơ bản
Cấu trúc oxime điển hình hoặc công thức keo tự làm sẽ trông giống như sau:
| % | ||
| Polydimethylsiloxane, OH chấm dứt 50.000cps | 65,9 | Polyme |
| Polydimethylsiloxane, trimethylterminated, 1000cps | 20 | Chất làm dẻo |
| Metyltrioximinosilan | 5 | Trình liên kết chéo |
| Aminopropyltriethoxysilane | 1 | Chất kích thích bám dính |
| 150 m2/g diện tích bề mặt silica bốc khói | 8 | chất làm đầy |
| Dibutyltin làm loãng | 0,1 | chất xúc tác |
| Tổng cộng | 100 |
Tính chất vật lý
Các tính chất vật lý điển hình bao gồm:
| Độ giãn dài (%) | 550 |
| Độ bền kéo (MPa) | 1.9 |
| Mô đun ở độ giãn dài 100 (MPa) | 0,4 |
| Độ cứng Shore A | 22 |
| Da theo thời gian (phút) | 10 |
| Thời gian rảnh rỗi (phút) | 60 |
| Thời gian cào (phút) | 120 |
| Thông qua chữa bệnh (mm trong 24 giờ) | 2 |
Các công thức sử dụng các chất liên kết ngang khác sẽ trông giống nhau, có lẽ khác nhau về mức độ liên kết ngang, loại chất kích thích bám dính và chất xúc tác đóng rắn. Các đặc tính vật lý của chúng sẽ thay đổi một chút trừ khi có liên quan đến bộ mở rộng chuỗi. Một số hệ thống không thể được thực hiện dễ dàng trừ khi sử dụng một lượng lớn chất độn phấn. Những loại công thức này rõ ràng không thể được sản xuất ở dạng trong suốt hoặc mờ.
Phát triển chất bịt kín
Có 3 giai đoạn để phát triển chất trám kín mới.
1) Hình thành, sản xuất và thử nghiệm trong phòng thí nghiệm với khối lượng rất nhỏ
Tại đây, nhà hóa học trong phòng thí nghiệm có những ý tưởng mới và thường bắt đầu với một mẻ keo thủ công khoảng 100 gram chỉ để xem nó xử lý như thế nào và loại cao su nào được sản xuất. Hiện nay đã có một chiếc máy mới "The Hauschild Speed Mix" của FlackTek Inc. Chiếc máy chuyên dụng này lý tưởng để trộn những mẻ nhỏ 100g này trong vài giây đồng thời đẩy không khí ra ngoài. Điều này rất quan trọng vì giờ đây nó cho phép nhà phát triển thực sự kiểm tra các đặc tính vật lý của các lô nhỏ này. Silica bốc khói hoặc các chất độn khác như phấn kết tủa có thể được trộn vào silicone trong khoảng 8 giây. Quá trình khử khí mất khoảng 20-25 giây. Máy hoạt động bằng cơ chế ly tâm bất đối xứng kép, về cơ bản sử dụng chính các hạt làm cánh tay trộn riêng của chúng. Kích thước hỗn hợp tối đa là 100 gram và có sẵn một số loại cốc khác nhau, bao gồm cả cốc dùng một lần, nghĩa là hoàn toàn không cần vệ sinh.
Chìa khóa trong quá trình lập công thức không chỉ là loại nguyên liệu mà còn là thứ tự thêm và trộn. Đương nhiên, việc loại bỏ hoặc loại bỏ không khí là rất quan trọng để đảm bảo thời hạn sử dụng của sản phẩm, vì bọt khí có chứa hơi ẩm, sau đó sẽ khiến keo khô lại từ bên trong.
Sau khi nhà hóa học đã có được loại chất bịt kín cần thiết cho ứng dụng cụ thể của mình, hãy cân bằng máy trộn hành tinh 1 lít có thể tạo ra khoảng 3-4 ống nhỏ 110 ml (3oz). Đây là vật liệu đủ để kiểm tra thời hạn sử dụng ban đầu và kiểm tra độ bám dính cùng với bất kỳ yêu cầu đặc biệt nào khác.
Sau đó, anh ta có thể đi đến một máy 1 hoặc 2 gallon để sản xuất 8-12 ống 10 oz để kiểm tra chuyên sâu hơn và lấy mẫu cho khách hàng. Chất bịt kín được ép từ nồi qua một xi lanh kim loại vào hộp mực vừa khít với xi lanh đóng gói. Sau những thử nghiệm này, anh ấy đã sẵn sàng để mở rộng quy mô.
2) Tăng tỷ lệ và tinh chỉnh âm lượng trung bình
Ở quy mô mở rộng, công thức trong phòng thí nghiệm hiện được sản xuất trên một máy lớn hơn, thường có trọng lượng từ 100-200kg hoặc khoảng một cái trống. Bước này có hai mục đích chính
a) để xem liệu có bất kỳ thay đổi đáng kể nào giữa kích thước 4 lb và kích thước lớn hơn này có thể xảy ra do tốc độ trộn và phân tán, tốc độ phản ứng và lượng tuyệt đối khác nhau trong hỗn hợp hay không, và
b) sản xuất đủ nguyên liệu để lấy mẫu cho khách hàng tiềm năng và nhận lại một số phản hồi thực tế trong quá trình làm việc.
Máy 50 gallon này cũng rất hữu ích cho các sản phẩm công nghiệp khi cần khối lượng thấp hoặc màu sắc đặc biệt và chỉ cần sản xuất khoảng một thùng mỗi loại mỗi lần.
Có một số loại máy trộn. Hai loại được sử dụng phổ biến nhất là máy trộn hành tinh (như hình trên) và máy phân tán tốc độ cao. Bộ phân tán hành tinh phù hợp với hỗn hợp có độ nhớt cao hơn trong khi bộ phân tán hoạt động tốt hơn, đặc biệt trong các hệ thống chảy có độ nhớt thấp hơn. Trong chất bịt kín xây dựng thông thường, có thể sử dụng cả hai loại máy miễn là người ta chú ý đến thời gian trộn và khả năng sinh nhiệt của thiết bị phân tán tốc độ cao.
3) Số lượng sản xuất quy mô đầy đủ
Quá trình sản xuất cuối cùng, có thể theo lô hoặc liên tục, hy vọng chỉ đơn giản là tái tạo công thức cuối cùng từ bước mở rộng quy mô. Thông thường, một lượng tương đối nhỏ (2 hoặc 3 lô hoặc 1-2 giờ liên tục) nguyên liệu được sản xuất trước tiên trên thiết bị sản xuất và được kiểm tra trước khi quá trình sản xuất bình thường diễn ra.
Kiểm tra -Kiểm tra cái gì và như thế nào.
Cái gì
Tính chất vật lý-Độ giãn dài, độ bền kéo và mô đun
Độ bám dính vào chất nền thích hợp
Thời hạn sử dụng-cả tăng tốc và ở nhiệt độ phòng
Tỷ lệ chữa khỏi-Da theo thời gian, Thời gian không dính, Thời gian trầy xước và Chữa khỏi, Màu sắc Ổn định nhiệt độ hoặc ổn định trong các chất lỏng khác nhau như dầu
Ngoài ra, các đặc tính quan trọng khác cũng được kiểm tra hoặc quan sát: độ đặc, ít mùi, độ ăn mòn và hình thức chung.
Làm sao
Một tấm keo được rút ra và để yên trong một tuần. Sau đó, một quả tạ đặc biệt được cắt ra và đưa vào Máy đo độ bền kéo để đo các đặc tính vật lý như độ giãn dài, mô đun và độ bền kéo. Chúng cũng được sử dụng để đo lực bám dính/lực kết dính trên các mẫu được chuẩn bị đặc biệt. Các thử nghiệm độ bám dính có-không đơn giản được thực hiện bằng cách kéo các hạt vật liệu được xử lý lên các chất nền được đề cập.
Máy đo Shore-A đo độ cứng của cao su. Thiết bị này trông giống như một quả cân và một thước đo có một điểm ấn vào mẫu đã đông cứng. Điểm xuyên qua cao su càng nhiều thì cao su càng mềm và giá trị càng thấp. Chất trám kín xây dựng thông thường sẽ nằm trong khoảng 15-35.
Da theo thời gian, thời gian không dính và các phép đo da đặc biệt khác được thực hiện bằng ngón tay hoặc bằng tấm nhựa có tạ. Thời gian trước khi nhựa có thể được kéo ra sạch sẽ được đo.
Để có thời hạn sử dụng, các ống bịt kín được ủ ở nhiệt độ phòng (thường phải mất 1 năm để chứng minh thời hạn sử dụng là 1 năm) hoặc ở nhiệt độ cao, thường là 50oC trong 1,3,5,7 tuần, v.v. quá trình (ống được phép làm nguội trong trường hợp tăng tốc), vật liệu được ép đùn từ ống và được kéo thành tấm nơi nó được phép xử lý. Các tính chất vật lý của cao su hình thành trong các tấm này được kiểm tra như trước. Các đặc tính này sau đó được so sánh với các đặc tính của vật liệu mới được trộn để xác định thời hạn sử dụng thích hợp.
Có thể tìm thấy lời giải thích chi tiết cụ thể về hầu hết các xét nghiệm cần thiết trong sổ tay ASTM.
Một số lời khuyên cuối cùng
Silicon một phần là chất bịt kín chất lượng cao nhất hiện có. Chúng có những hạn chế và nếu có yêu cầu cụ thể, chúng có thể được phát triển đặc biệt.
Điều quan trọng là đảm bảo rằng tất cả các nguyên liệu thô càng khô càng tốt, công thức ổn định và không khí được loại bỏ trong quá trình sản xuất.
Việc phát triển và thử nghiệm về cơ bản là cùng một quy trình đối với bất kỳ chất bịt kín một bộ phận nào, bất kể loại nào - chỉ cần đảm bảo rằng bạn đã kiểm tra mọi đặc tính có thể có trước khi bắt đầu sản xuất số lượng và bạn hiểu rõ về nhu cầu của ứng dụng.
Tùy theo yêu cầu ứng dụng mà có thể lựa chọn hóa chất xử lý phù hợp. Ví dụ, nếu một loại silicon được chọn và mùi, sự ăn mòn và độ bám dính không được coi là quan trọng nhưng cần chi phí thấp thì acetoxy là lựa chọn phù hợp. Tuy nhiên, nếu có liên quan đến các bộ phận kim loại có thể bị ăn mòn hoặc cần có độ bám dính đặc biệt với nhựa với màu bóng độc đáo thì bạn cần dùng oxime.
[1] Dale Flackett. Hợp chất silicon: Silane và Silicone [M]. Công ty Gelest: 433-439
* Ảnh từ Keo silicone OLIVIA
Thời gian đăng: 31-03-2024
