Actualment, hi ha molts tipus comuns de segelladors elàstics reactius d'un sol component al mercat, principalment productes segelladors de silicona i poliuretà. Els diferents tipus de segelladors elàstics tenen diferències en els seus grups funcionals actius i les estructures de la cadena principal curada. Com a resultat, hi ha més o menys limitacions en les seves parts i camps aplicables. Aquí, introduïm els mecanismes de curat de diversos segelladors elàstics reactius d'un sol component comuns i comparem els avantatges i desavantatges dels diferents tipus de segelladors elàstics, per tal d'aprofundir en la nostra comprensió i prendre decisions adequades en aplicacions pràctiques.
1. Mecanisme comú de curat de segellador elàstic reactiu d'un component
Els segelladors elàstics reactius d'un component comuns inclouen principalment: silicona (SR), poliuretà (PU), poliuretà modificat terminat en silil (SPU), polièter terminat en silil (MS). El prepolímer té diferents grups funcionals actius i diferents mecanismes de reacció de curació.
1.1Mecanisme de curació del segellador d'elastomèr de silicona
Figura 1. Mecanisme de curat del segellador de silicona
Quan s'utilitzen segelladors de silicona, el prepolímer reacciona amb traces d'humitat a l'aire i després se solidifica o vulcanitza sota l'acció d'un catalitzador. Els subproductes són substàncies moleculars petites. El mecanisme es mostra a la Figura 1. Segons les diferents substàncies moleculars petites que s'alliberen durant el curat, el segellador de silicona també es pot dividir en tipus de desacidificació, tipus de decetoxima i tipus de desalcoholització. Els avantatges i els desavantatges d'aquests tipus de cola de silicona es resumeixen a la Taula 1.
Taula 1. Comparació dels avantatges i desavantatges de diversos tipus d'adhesius de silicona
1.2 Mecanisme de curat del segellador elàstic de poliuretà
El segellador de poliuretà (PU) d'un component és un tipus de polímer que conté segments d'uretà repetitius (-NHCOO-) a la cadena principal de la molècula. El mecanisme de curat és que l'isocianat reacciona amb l'aigua per formar un carbamat intermedi inestable, que després es descompon ràpidament per generar CO2 i amina, i després l'amina reacciona amb l'excés d'isocianat del sistema i finalment forma un elastòmer amb una estructura de xarxa. La seva fórmula de reacció de curat és la següent:
Figura 1. Mecanisme de reacció de curat del segellador de poliuretà
1.3 Mecanisme de curat del segellador de poliuretà modificat amb silà
Figura 3. Mecanisme de reacció de curat del segellador de poliuretà modificat amb silà
Ateses algunes deficiències dels segelladors de poliuretà, recentment s'ha modificat el poliuretà amb silà per preparar adhesius, formant un nou tipus d'adhesiu de segellat amb una cadena principal d'estructura de poliuretà i un grup terminal alcoxisilà, anomenat segellador de poliuretà modificat amb silà (SPU). La reacció de curat d'aquest tipus de segellador és similar a la de la silicona, és a dir, els grups alcoxi reaccionen amb la humitat per patir hidròlisi i policondensació per formar una estructura de xarxa tridimensional estable de Si-O-Si (Figura 3). Els punts d'enllaç reticulat de la xarxa i entre els punts d'enllaç reticulat hi ha estructures de segments flexibles de poliuretà.
1.4 Mecanisme de curat dels segelladors de polièter terminats en silil
El segellador de polieter terminat en silil (MS) és un adhesiu elàstic d'un sol component basat en la modificació de silà. Combina els avantatges del poliuretà i la silicona, és una nova generació de productes segelladors adhesius, lliures de PVC, oli de silicona, isocianat i dissolvent. L'adhesiu MS reacciona amb la humitat de l'aire a temperatura ambient, de manera que el polímer silanitzat amb estructura -Si(OR)₂ O -SIR(OR)₂ s'hidrolitza a l'extrem de la cadena i es reticula en un elastòmer amb estructura de xarxa Si-O-Si per aconseguir un efecte de segellat i unió. El procés de reacció de curat és el següent:
Figura 4. Mecanisme de curació del segellador de polièter terminat en silil
2. Comparació dels avantatges i desavantatges dels segelladors elàstics reactius monocomponents comuns
2.1 Avantatges i desavantatges dels segelladors de silicona
⑴Avantatges del segellador de silicona:
① Excel·lent resistència a la intempèrie, resistència a l'oxigen, resistència a l'ozó i resistència als raigs ultraviolats; ② Bona flexibilitat a baixa temperatura.
⑵Desavantatges del segellador de silicona:
①Redecoració deficient i no es pot pintar; ②Baixa resistència a l'esquinçament; ③Resistència insuficient a l'oli; ④No és resistent a la punxada; ⑤La capa adhesiva produeix fàcilment lixiviats oliosos que contamina el formigó, la pedra i altres substrats solts.
2.2 Avantatges i desavantatges dels segelladors de poliuretà
⑴Avantatges del segellador de poliuretà:
① Bona adherència a una varietat de substrats; ② Excel·lent flexibilitat a baixa temperatura; ③ Bona elasticitat i excel·lents propietats de recuperació, adequades per a juntes dinàmiques; ④ Alta resistència mecànica, excel·lent resistència al desgast, resistència a l'oli i resistència a l'envelliment biològic; ⑤ La majoria dels segelladors de poliuretà d'un component que s'endureixen per la humitat no contenen dissolvents i no contaminen el substrat ni el medi ambient; ⑥ La superfície del segellador es pot pintar i és fàcil d'utilitzar.
⑵Desavantatges del segellador de poliuretà:
① Quan s'endureix en un entorn d'alta temperatura i humitat a una velocitat relativament ràpida, es generen bombolles fàcilment, cosa que afecta el rendiment del segellador; ② Quan s'uneixen i segellen components de substrats no porosos (com ara vidre, metall, etc.), generalment es requereix una imprimació; ③ Superficial La fórmula del color és susceptible a l'envelliment UV i l'estabilitat d'emmagatzematge de la cola es veu molt afectada per l'embalatge i les condicions externes; ④ La resistència a la calor i la resistència a l'envelliment són lleugerament insuficients.
2.3 Avantatges i desavantatges dels segelladors de poliuretà modificats amb silà
⑴Avantatges del segellador de poliuretà modificat amb silà:
① El curat no produeix bombolles; ② Té bona flexibilitat, resistència a la hidròlisi i estabilitat a la resistència química; ③ Excel·lent resistència a la intempèrie, resistència a la calor, resistència a l'envelliment, estabilitat a l'emmagatzematge del producte; ④ Àmplia adaptabilitat als substrats, en unir-se Generalment, no cal imprimació; ⑤ La superfície es pot pintar.
⑵Desavantatges del segellador de poliuretà modificat amb silà:
① La resistència als raigs UV no és tan bona com la del segellador de silicona; ② La resistència a l'esquinçament és lleugerament pitjor que la del segellador de poliuretà.
2.4 Avantatges i desavantatges dels segelladors de polièter terminats en silil
⑴Avantatges del segellador de polièter terminat en silil:
① Té excel·lents propietats d'unió a la majoria de substrats i pot aconseguir una unió d'activació sense imprimació; ② Té una millor resistència a la calor i a l'envelliment UV que el poliuretà ordinari; ③ Es pot pintar a la superfície.
⑵Desavantatges del segellador de polièter terminat en silil:
① La resistència a la intempèrie no és tan bona com la de la silicona, i apareixen esquerdes a la superfície després de l'envelliment; ② L'adherència al vidre és deficient.
A través de la introducció anterior, tenim una comprensió preliminar dels mecanismes de curat de diversos tipus de segelladors elàstics reactius d'un sol component que s'utilitzen habitualment, i comparant els seus avantatges i desavantatges, podem aconseguir una comprensió general de cada producte. En aplicacions pràctiques, el segellador es pot seleccionar segons les condicions reals d'aplicació de la peça d'unió per aconseguir un bon segellat o unió de la peça d'aplicació.
Data de publicació: 15 de novembre de 2023