Neutraler Silikondichtstoff (II)

Silikondichtstoffe sind überwiegend synthetische Silikonkleber, deren Hauptkomponente Polymer ist. Ihre Eigenschaften lassen sich in drei Kategorien unterteilen: Substanzeigenschaften, Verarbeitungseigenschaften und Gebrauchseigenschaften (Produktleistung). Die Gebrauchseigenschaften beziehen sich hauptsächlich auf die Gesamtleistung des Dichtstoffs vom Prozess der Fugenbildung bis zur vollständigen Ausbildung der Klebeverbindung; diese Leistung hängt von den funktionalen Anforderungen der Bauwerksfugen an den Dichtstoff ab. Sowohl für die Gebäudehülle im Hochbau als auch für den Innenausbau, ob bei Fensterkonstruktionen oder anderen Formen der Gebäudehülle und Dekorstrukturen – all diese können als Einheiten betrachtet werden. Zwischen jeder Einheit entstehen Fugen. Da Silikondichtstoffe hochgradig beständig gegen extreme Temperaturen und Feuchtigkeit sind, werden sie für die Abdichtung und Verfüllung der meisten Bauwerksfugen benötigt. Eine sinnvolle Planung von Baufugen, das Verständnis für Bau-Silikondichtstoffe, die sachgemäße Materialauswahl und die korrekte Verarbeitung von Bauabdichtungen sind entscheidend für den Erfolg des gesamten Prozesses der Fugendichtung in Gebäuden. Zudem können Silikondichtstoffe in der Kabelisolierung von elektronischen Geräten und für verschiedene Dichtungen eingesetzt werden. Dieser Artikel sammelt und erläutert einige der häufig auftretenden Probleme bei der praktischen Anwendung von neutralen Silikondichtstoffen und bietet entsprechende industrielle Lösungsansätze.

1. Warum schäumt der silikonbasierte, witterungsbeständige Dichtstoff während der Verarbeitung?

Es gibt viele Gründe für das Schäumen von silikonbasierten, witterungsbeständigen Dichtstoffen während der Bauphase, und die Thematik ist komplex. Es ist schwierig, eine einzelne Methode und ein einziges Ergebnis zur Bestimmung der Schaumursache zu verwenden. Der Silikon-Strukturdichtstoff wird in der Regel im Werk eingebracht. Die Umgebungsbedingungen und die Betriebsbedingungen der Fugendichtungspistole im Werk sind relativ gut, und die äußeren Bedingungen, die für das Aushärten des Silikon-Strukturdichtstoffes erforderlich sind, lassen sich leicht erfüllen. Witterungsbeständige Silikondichtstoffe werden in der Regel vor Ort auf der Baustelle eingebracht. Die Umgebung und Betriebsbedingungen auf der Baustelle sind schlechter, und die äußeren Bedingungen, die der witterungsbeständige Silikondichtstoff während des Aushärtungsprozesses benötigt, sind nicht leicht zu erfüllen. Klima, Umgebung, Gipskarton- oder Holzoberflächen, Betriebsbedingungen und andere nicht anthropogene Faktoren haben einen großen Einfluss auf die Aushärtungsqualität witterungsbeständiger Silikondichtstoffe. Daher bestimmen die Einschränkungen durch die Umgebung und die vielfältigen Betriebsbedingungen des witterungsbeständigen Silikonklebstoffs hauptsächlich die Schaumbildung. Einige spezifische Situationen werden im Folgenden analysiert.

                 
Diagram of “drumming” phenomenon       Diagram of “blistering” phenomenon

(1) Luftprobleme während der Injektion

Witterungsbeständige Silikonklebstoffe werden im Allgemeinen zur Dichtung verwendet und auf der Baustelle injiziert, wobei die Arbeitsbedingungen schlecht sind. Arbeiter stehen auf Gerüsten und injizieren den Klebstoff, die Gleichmäßigkeit der Klebstoffapplikation ist schwer zu kontrollieren, und Luft bleibt leicht in den Dichtfugen eingeschlossen. Nach dem Auftrag wird die Oberfläche der Klebstoffnaht abgezogen und geglättet. Die Abstandhalter in der Klebstoffnaht bestehen in der Regel aus geschlossenzelligem Polyethylenschaum. Die in der Klebstoffnaht eingeschlossene Luft kann nur schwer entweichen. Die äußere Randspannung, die typischerweise breiteren und dünneren witterungsbeständigen Klebstoffnähte, die hohe Verformbarkeit des witterungsbeständigen Klebstoffs, seine geringe Härte und Weichheit vor der Aushärtung führen dazu, dass die Spannung der komprimierten Luft die Klebstoffnaht langsam aufwölbt und schäumen lässt. Dieses Phänomen tritt eher bei witterungsbeständigen Klebstoffen auf, die eine Verformbarkeit von mehr als ±25% bieten. Im Gegensatz dazu weisen Klebstoffe mit geringerer zulässiger Verformbarkeit eine höhere Härte und Dicke vor der Aushärtung auf. Die Spannung der in den Dichtfugen eingeschlossenen Luft kann den Klebstoff dann schwer zum Schäumen bringen. Daher sollte bei Klebstoffen mit hoher Verformbarkeit verstärkt auf eine gleichmäßige Applikation geachtet werden. Vertikale Fugen können in der Regel von unten nach oben injiziert werden, was einige Schaumphänomene überwinden kann. Noch wichtiger sind jedoch die Erfahrung und Verantwortung des ausführenden Personals.

 (2) Die Fuge ist während der Injektion feucht

When working outdoors, rain is often encountered, especially in the summer in the south area. It rains almost every day. If the interface is wet and not dry after the rain, directly inject glue. When the sun shines on the substrate and glue seam, the temperature inside the interface. When it rises, the moisture in the glue joint will evaporate, which will bulge the uncured, relatively soft glue joint. Therefore, do not blindly seek progress during construction, wait until the interface is dry, and then inject the glue to avoid the above situation.

 (3) Entlüften des Schaumstoffsticks

Die Abstandhalter in der Klebstoffnaht bestehen in der Regel aus geschlossenzelligem, hochporösem Polyethylenschaum. Durch unsachgemäße Kompression während der Platzierung können innere Luftkammern platzen und Luft freigesetzt werden. Beim Klebstoffauftrag kommt es dann zu Blasen oder Aufwölbungen. Die Lösung hierfür ist entweder, den Schaumstab zu schneiden und die Schnittfläche nach innen zu legen, oder einen offenzelligen Schaumstab oder einen geschäumten Vinylschaumstab zu verwenden, um das Problem zu beheben. Andererseits setzen alkoholbasierte witterungsbeständige Klebstoffe während der Aushärtung Methanol frei, das mit einigen Schaumstäben reagieren kann. In einem solchen Fall kann das Problem durch Wechsel des Schaumstabes oder Verwendung eines ketoximbasierten Dichtstoffes gelöst werden.

 (4) Sonneneinstrahlung, wenn der Kleber nicht ausgehärtet ist

Der Silikonklebstoff darf vor der Aushärtung nicht der Sonneneinstrahlung ausgesetzt werden, insbesondere nicht unmittelbar nach dem Auftrag, da dies wabenartige Blasen im Inneren der Klebstoffnaht verursachen kann, die zu einer äußeren Aufwölbung führen. Dies ist bei der Verwendung von Ketoxim-Klebstoff (Keto-Glue) deutlicher wahrnehmbar. Bei Bauarbeiten im heißen Sommer ist diese Situation schwer zu vermeiden. Direkte Sonneneinstrahlung während des Klebstoffauftrags sollte vermieden werden, um Blasenbildung zu reduzieren. Konkrete Methode: Morgens auf der West- oder Nordseite des Gebäudes kleben, nachmittags auf der Ost- oder Südseite. Nachdem der Klebstoff aufgetragen und bereits eine Zeit lang ausgehärtet ist und sich eine Oberflächenkruste gebildet hat, hat er bei erneuter Sonneneinstrahlung bereits eine gewisse Widerstandsfähigkeit und kann einige Blasenbildungen überstehen.

 (5) Die Oberflächentemperatur des Untergrunds ist zu hoch

Wenn der Silikonklebstoff aushärtet, darf die Temperatur des zu verklebenden Materials 50 °C nicht überschreiten. Diese Erkenntnis wird von vielen führenden Herstellern von Silikondichtstoffen bestätigt. Überschreitet die Oberflächentemperatur des Substrats 50 °C, kann dies zu Schäumen in der Klebstoffnaht führen. Bei der Wetterfugenabdichtung von Metalltafeln in Vorhangfassaden tritt diese Situation auf. Bei heißem Wetter und direkter Sonneneinstrahlung auf die Metallplatte, insbesondere bei Aluminiumplatten, können Oberflächentemperaturen von bis zu 80 °C erreicht werden. In diesem Fall kann das Auftragen des Klebstoffs leicht zu Schäumen führen. Daher sollte die zweite Tageshälfte am Nachmittag oder bewölkte Tage gewählt werden, um diese Situation zu verbessern.

 (6) Großer Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht und starke thermische Ausdehnung bzw. Kontraktion der Fuge.

Diese Situation tritt häufiger bei der Verklebung von Aluminium-Vorhangfassaden auf. Aluminium hat einen hohen linearen Ausdehnungskoeffizienten. Im Norden meines Landes sind die Tag-Nacht-Temperaturunterschiede im Frühling oder Herbst groß. Bei direkter Sonneneinstrahlung mittags kann die Oberflächentemperatur der Aluminiumplatte bis zu 60–70 °C betragen, während sie nachts auf etwa 10 °C sinkt. Große Aluminiumplatten dehnen sich stark aus und ziehen sich zusammen, was zu großen Fugenbewegungen führt. Nach dem Abdichten trägt die Klebstoffnaht die tatsächliche Fugendehnung. Während des Aushärtungsprozesses können übermäßige und wiederholte Ausdehnungs- und Kontraktionsbewegungen Schäumen in der Klebstoffnaht verursachen. Daher sollte die Klebstoffapplikation zur Mittagszeit, wenn die Sonneneinstrahlung am stärksten ist, vermieden werden, um die genannten Schaumprobleme zu verringern.

(7) Trockenes Frühlingsklima in nördlichen Regionen

Silikondichtstoffe reagieren mit der Feuchtigkeit in der Luft zu elastischen Dichtmaterialien. Es besteht ein enger Zusammenhang zwischen der Luftfeuchtigkeit und der Aushärtungsgeschwindigkeit. Das Klima im Norden meines Landes ist im Frühling trocken. Nach dem Auftrag des Silikondichtstoffs ist die Aushärtezeit sehr lang. Der unausgehärtete Silikondichtstoff ist leicht von äußeren Einflüssen betroffen, was verschiedene Schaumphänomene begünstigt.

2. Warum verläuft die Tiefenhärtung des Dichtstoffs langsam?

Zunächst haben die objektiven Bedingungen des Klebstoffauftrags einen großen Einfluss auf die Tiefenaushärtung. Beispielsweise haben die Bauumgebung, Temperatur und Luftfeuchtigkeit großen Einfluss auf die Aushärtungsgeschwindigkeit. Zu niedrige Temperaturen und zu hohe Luftfeuchtigkeit verlangsamen die Tiefenaushärtung erheblich. Darüber hinaus gibt es auf der Baustelle Belüftung. Ist der Luftaustausch unzureichend, beeinflusst dies ebenfalls die Tiefenaushärtung. Außerdem hat das Design der Klebnaht einen großen Einfluss auf die Tiefenaushärtung. Bei unangemessenem Breite-Tiefe-Verhältnis oder zu großer Tiefe verlangsamt sich die Tiefenaushärtung; im Allgemeinen ist eine leicht verlangsamte Tiefenaushärtung für den praktischen Einsatz ohne Qualitätsprobleme (wie Schäumen, unvollständige Aushärtung etc.) unbedenklich. Die nationale Norm legt für Prüfkörper eine Aushärtezeit von 21 Tagen fest, bei einer Dicke, die der in realen Projekten entspricht. Das bedeutet, die nach nationaler Norm anerkannte vollständige Aushärtezeit beträgt 21 Tage. Die Aushärtezeiten unserer Produkte liegen deutlich unter 21 Tagen (in der Regel wird nach 5-7 Tagen von langsamer Trocknung gesprochen). Außerdem sind wir der Ansicht, dass eine zu schnelle Aushärtung des Dichtstoffs für die Langzeitanwendung nicht optimal ist, da sie die Freisetzung von Spannungen, die während des Aushärtens durch Temperatur entstehen, behindern und zu versteckten Mängeln führen kann. Beispielsweise ist die Aushärtezeit von Beton limitiert; zu schnelles Aushärten kann zu Spannungskonzentration und Rissbildung führen.

3. Warum reißt der Dichtstoff nach der Aushärtung?

Risse in der Mitte der ausgehärteten Klebenaht sind sehr selten. Da es zu wenige Fälle gibt und einige objektive Umstände unklar sind, lässt sich die Ursache nicht genau bestimmen. Die hier erwähnte Rissbildung bezieht sich hauptsächlich auf das Ablösen („Degummieren“) auf einer Seite des Substrats aufgrund unzureichender Haftung, auch als Rissbildung bezeichnet. Die Hauptgründe (außer minderwertigem Klebstoff) sind: Erstens, unzureichende oder fehlende Kompatibilitätsprüfungen, d.h. die Inkompatibilität zwischen Klebstoff und Substrat führt zu Rissen. Zweitens, Gründe im Zusammenhang mit der Bauausführung, wie unzureichende Reinigung der Substratoberfläche oder unsachgemäße Ausführung, z.B. Arbeiten vor dem Trocknen des Lösungsmittels oder Kontamination lange nach der Reinigung. Die meisten Rissbildungen nach der Aushärtung sind auf unsachgemäße Bauausführung zurückzuführen.

4. Warum ist die Oberfläche des Dichtstoffstreifens nach der Aushärtung faltig und uneben?

Diese Situation tritt häufiger beim Verkleben vertikaler Fugen auf. Der Grund hierfür dürfte sein, dass in der frühen Phase des Klebstoffauftrags die Benetzungsgeschwindigkeit des Klebstoffs auf der Substratoberfläche langsam ist, d.h. die Anfangshaftung ist gering, was bei dem Dichtstoff aufgrund seines Eigengewichts zu Ausgleichsbewegungen und ungleichmäßiger Oberfläche durch Sacken führt. Es wird empfohlen, die Glättungszeit innerhalb des zulässigen Bauzeitrahmens so weit wie möglich zu verlängern und gleichzeitig die Glättungstechnik zu ändern: Verwenden Sie einen Abzieher, um den Rand von der Unterkante der Klebenaht nach oben zu glätten. Achten Sie darauf, bei der Glättung nicht zu stark zu drücken, da dies leicht zu einer Verformung des Schaumabstandshalters führen kann, der sich dann nach und nach zurückbildet und ein Aufwölben des Dichtstoffs verursacht.

5. Warum verfärbt sich der porzellanweiße Dichtstoff gelblich oder rötlich?

Dies geschieht gelegentlich mit alkoholbasierten Klebstoffen. Der Grund könnte in der instabilen Qualität der zugesetzten Additive oder in der Kontamination durch Zubehör oder andere Materialien liegen, die mit der ausgehärteten Klebenaht in Berührung kommen.

6. Warum verfärbt sich der neutrale transparente Kleber (Ketoxim-Typ) nach der Aushärtung gelb oder sogar rot?

Ketoxim-Transparentkleber (einschließlich heller Kleber) verfärben sich nach etwa 20 Tagen Aushärtung in unterschiedlichem Maße gelblich, und mit zunehmender Zeit tendiert die Vergilbung dazu, sich zu verstärken. Die Vergilbung von Ketoxim-Transparentklebern ist kein Problem einzelner Hersteller, sondern existiert in der gesamten Branche für dieses Produkt, einschließlich ausländischer Hersteller. Nach Analyse könnte dies auf die Zugabe eines Kupplungsmittels mit einer Aminogruppe zurückzuführen sein. Obwohl Vergilbung ein inhärenter Defekt aktueller Produkte ist, hat die Aushärtungsumgebung einen großen Einfluss darauf. Erstens können ketoximbasierte Transparentkleber nicht gleichzeitig mit säure- oder alkoholbasierten Klebstoffen verwendet werden. In weniger als drei Tagen vergilbt der Ketoxim-Transparentkleber stark. Darüber hinaus führt auch die Lagerung des ausgehärteten Ketoxim-Transparentklebers in einer dunklen, feuchten Ecke zu Vergilbung bis hin zu einer rötlichen Verfärbung.

7. Warum haftet der Dichtstoff auf einigen Baumaterialien (wie Aluminium, Alu-Verbundplatten, Profilstahl etc.) schlecht?

This phenomenon is explained in two sentences “the diversity of building materials and the instability of sealants”. First of all, let’s talk about the diversity of building materials: there are many kinds of building materials on the market now, such as aluminum, there are sprayed aluminum and anodized aluminum. Sprayed aluminum is divided into electrophoresis, fluorocarbon and other coatings, and the surface properties are different. Therefore, it is necessary to know the advantages and disadvantages of adhesion through experiments. The general raw material of plastic steel profiles is PVC (polyvinyl chloride), and also added Plasticizers and fillers, but now there are many manufacturers, and the materials used are different, so there is also great uncertainty. Let’s talk about the instability of sealant: as a chemical product, many factors affecting the quality cannot be directly observed, so we recommend that a compatibility test be done before construction.

8. Warum trocknet der witterungsbeständige Kleber manchmal zu schnell, sodass die Nachbearbeitungszeit nicht ausreicht?

Die Oberflächentrocknungszeit von witterungsbeständigen Klebstoffen beträgt 30-40 Minuten, was für normale Bauarbeiten nicht kurz ist. Bei stark veränderten Bauumgebungen (z.B. hohen Temperaturen) verkürzt sich die Oberflächentrocknungszeit jedoch, sodass Nachbearbeitungen nicht mehr möglich sind. Umgekehrt verlängert sich die Oberflächentrocknung bei sinkenden Temperaturen. Wenn also die Oberflächentrocknungszeit bei hohen Temperaturen angemessen ist, kann sie bei niedrigeren Umgebungstemperaturen sehr lang werden, was die tack-free-Zeit verlängert und die Bauabnahme beeinträchtigen kann. Daher kann der Einfluss der schnellen Oberflächentrocknung durch angemessene Anpassung der Anzahl der Glättungsvorgänge verringert werden.

9. Warum treten nach dem Auspressen des Dichtstoffs Unebenheiten wie mehrfarbige Streifen auf?

Ein solches Phänomen wird hauptsächlich durch Verunreinigungen im Produktions- oder Verpackungsprozess verursacht und ist ein Problem der Produktionsqualitätskontrolle.

10. Warum findet man manchmal wenige brüchige Feststoffe in der Nähe des Flaschenbodens des Dichtstoffs?

Dies ist ein Phänomen, das bei aktuellen Produkten grundsätzlich existiert. Der Grund hierfür ist, dass der Bodenverschluss und der Flaschenkörper nicht dicht schließen, wodurch sich in der Nähe eine kleine Menge Klebstoff verfestigt. Bei der Aushärtung des Klebstoffs bildet sich beim Kontakt mit dem Kunststoff ein spröder, harter Festkörper. Dieses Phänomen tritt bei Kontakt mit anderen Materialien nicht auf und stellt kein Qualitätsproblem dar.

11. Warum sind Partikel im Dichtstoff enthalten?

Wenn sich im Dichtstoff große Partikel oder Klumpen befinden, handelt es sich um ein Kontrollproblem im Produktionsprozess, das durch verstärktes Management gelöst werden kann. Bei kleinen Partikeln im Dichtstoff muss differenziert werden. Es gibt hauptsächlich zwei Fälle: Der eine sind Pulverpartikel, da allen Klebstoffen verstärkende Füllstoffe zugesetzt werden müssen. Am häufigsten werden Calciumcarbonat und Silika verwendet, beides feste Substanzen. Bei der Mischung von Feststoffen und Flüssigkeiten neigen die kleinen Feststoffpartikel aufgrund ihrer Oberflächenenergie zur Agglomeration, sodass es schwierig ist, sie vollständig in der Flüssigkeit zu dispergieren, was zu kleinen Partikeln führt. Das Kriterium für die Beurteilung von Pulverpartikeln ist, kleine Partikel aus dem Klebstoff zu entnehmen und sie zwischen den Fingern zu zerreiben, um zu sehen, ob sie noch vorhanden sind. Der Klebstoff selbst hat eine Selbstnivellierungseigenschaft, die Oberfläche kann kleine Partikel langsam bedecken, und die Klebstoffapplikation erfolgt unter sehr genauer Betrachtung. Aus der Entfernung nach der Bauausführung (etwa einen Fuß entfernt) sind viele Partikel kaum sichtbar. Wenn die Partikel nach dem Zerreiben zwischen den Fingern verschwinden oder kleiner werden, handelt es sich um Hautbildung („skinning“), die in der Produktion vermieden werden muss, aber auch eine gewisse Wahrscheinlichkeit des Auftretens hat.

XJY Silicones – Führender Lieferant von Rohmaterialien für Silikon-Vergussmassen

XJY Silicones, einer der führenden Hersteller von Silikon-MQ-Harzen und VMQ-Silikonen in China, verfügt über 30+ Jahre Erfahrung in Forschung und Entwicklung sowie Fertigung und 15+ relevante Patente und technische Unterstützung in der Silikonindustrie. XJY Silicones bietet maßgeschneiderte Silikondichtstoff Lösungen, an, wir können bereitstellen Wasserstoffhaltiges Silikonöl und Vinylsilikonöl oder VMQ-Silikonharz gemäß Ihren Anwendungsvorgaben und Spezifikationen.