Mastic silicone neutre (II)

Les mastics silicone sont majoritairement des adhésifs silicone de synthèse, dont la matrice est polymère, et leurs propriétés peuvent se diviser en trois catégories : les propriétés ontologiques, les propriétés de mise en œuvre et les propriétés d'utilisation (performance du produit). La nature de l'utilisation se réfère principalement à la performance globale du mastic dans le processus de formation du joint collé jusqu’à sa réalisation, la performance dépendant des exigences fonctionnelles des joints de construction pour le mastic. Que ce soit pour l’enveloppe du bâtiment ou la décoration intérieure, qu’il s’agisse de structure de fenêtre ou d'autres formes d'enveloppe et de structure décorative, ils peuvent être considérés comme une unité de composition, donc chaque unité génèrera des joints entre elles, et du fait que le mastic silicone présente une haute résistance aux températures extrêmes et à l’humidité, la grande majorité des joints de construction nécessitent un mastic d'étanchéité pour le calfeutrage. La conception rationnelle des fissures de calfeutrage des bâtiments, la compréhension des mastics et silicones de construction pour le calfeutrage, la sélection rationnelle des matériaux et la mise en œuvre correcte des joints d'étanchéité sont essentielles pour garantir le succès de l’ensemble du processus d'étanchéité des joints de construction. De plus, le mastic silicone peut être utilisé dans l’isolation des câbles des dispositifs électroniques et pour divers joints. Cet article collecte et organise quelques-uns des problèmes couramment rencontrés lors de l'utilisation réelle des mastics silicone neutres et vous propose des solutions correspondantes à des fins industrielles.

1. Pourquoi le mastic silicone étanche aux intempéries mousse-t-il pendant la construction ?

Les raisons du moussage des mastics silicone étanches aux intempéries pendant la construction sont nombreuses et complexes. Il est difficile d'utiliser une méthode et un résultat unique pour déterminer la cause du moussage. Le mastic silicone structurel est généralement injecté en usine. L'environnement et les conditions d'opération du pistolet à calfeutrer en usine sont relativement bons, et il est facile de satisfaire aux conditions externes requises pour la polymérisation du mastic silicone structurel. Les mastics silicone étanches aux intempéries sont généralement appliqués sur le chantier pour réaliser les travaux d'injection. L'environnement du chantier et les conditions d'opération sont médiocres, et les conditions externes requises par le mastic étanche aux intempéries pendant le processus de polymérisation ne sont pas faciles à satisfaire. Le climat, l'environnement, les surfaces de plaques de plâtre ou de bois, les conditions d'opération et d'autres raisons non modifiables par l'homme ont un grand impact sur la qualité de polymérisation des mastics étanches aux intempéries. Par conséquent, les limitations de l'environnement et des multiples conditions opérationnelles du mastic étanche aux intempéries déterminent la cause principale du moussage. Quelques situations spécifiques sont analysées ci-dessous.

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

(1) Air problem during injection

Les mastics étanches aux intempéries en silicone sont généralement utilisés pour le calfeutrage injecté sur le chantier, et les conditions de travail sont médiocres. Les ouvriers se tiennent sur l'échafaudage pour injecter la colle, l'uniformité de l'injection de colle n'est pas facile à contrôler, et l'air est facilement piégé dans les interstices du joint d'étanchéité. Après application de la colle, les surfaces du joint de colle sont raclées et pressées, et le façonnage est lisse. Les tiges de calage dans le joint de colle sont généralement en mousse de polyéthylène à cellules fermées. L'air emprisonné dans le joint de colle n'est pas facile à évacuer. La tension du cordon extérieur, le joint étanche aux intempéries est généralement plus large et l'épaisseur plus faible, la colle étanche offre une grande capacité de déplacement, la dureté est faible, et la colle est très souple avant polymérisation. La tension de l'air comprimé soulève lentement le joint de colle pour former de la mousse. Ce phénomène est plus susceptible de se produire dans l'application des mastics étanches aux intempéries pouvant fournir plus de ±25% de la capacité de déplacement du joint de colle. À l'inverse, certains mastics étanches aux intempéries permettant une capacité de déplacement plus faible ont une dureté plus élevée et sont plus épais avant polymérisation. La tension de l'air comprimé emprisonné dans les interstices du joint d'étanchéité n'est pas facile à résister pour faire mousser la colle. Par conséquent, plus le mastic étanche peut fournir une capacité de déplacement élevée, plus il faut prêter attention à l'uniformité de l'injection de colle lors de l'injection. Le joint de colle vertical peut généralement être injecté de bas en haut, ce qui peut surmonter certains phénomènes de moussage. Ce qui est plus important, c'est la compétence et la responsabilité de l'opérateur de travail.

 (2) L'interface est humide pendant l'injection

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) Dépressuriser la cartouche de mousse

Les tiges de garniture dans le joint de colle sont généralement fabriquées en mousse de polyéthylène à cellules fermées et à haute expansion. En raison d'une mauvaise extrusion lors de la pose, les coussins d'air internes se rompent et l'air s'échappe. Lors de l'injection de la colle, des bulles gonflées ou des irrégularités apparaîtront. La solution à cette situation est soit de couper la tige de mousse avec la face de coupe vers l'intérieur, soit d'utiliser une tige de mousse à cellules ouvertes ou une tige de mousse de vinyle expansé pour éviter ce problème. D'autre part, les adhésifs d'étanchéité à base d'alcool libèrent du méthanol pendant leur durcissement, ce qui réagit avec certaines tiges de mousse. Dans ce cas, le problème peut être résolu en changeant la tige de mousse ou en utilisant un mastic de type kétoxime.

 (4) Exposition au soleil lorsque la colle n'est pas polymérisée

La colle silicone ne doit pas être exposée au soleil avant son durcissement, surtout immédiatement après l'injection, car cela provoquerait des bulles en nid d'abeille à l'intérieur du joint, entraînant un renflement externe. Ce phénomène est plus visible avec la colle céto. En été chaud, cette situation est difficile à éviter. Évitez l'exposition au soleil lors de l'injection de la colle pour limiter les cloques. Méthode spécifique : injecter la colle sur les côtés ouest ou nord du bâtiment le matin, et sur les côtés est ou sud l'après-midi. Après l'injection, une fois la colle partiellement durcie et sa surface croûtée, une exposition ultérieure au soleil aura une certaine résistance et pourra réduire les cloques.

 (5) La température superficielle du substrat est trop élevée

Lorsque l'adhésif silicone durcit, la température des matériaux à coller ne doit pas dépasser 50 °C. Cette conclusion est reconnue par de nombreux fabricants de mastics silicone de qualité. Si la température de surface du substrat dépasse 50 °C, la colle peut mousser dans le joint. Ce cas se rencontre souvent lors de l'étanchéité des murs-rideaux en tôle métallique. Par temps chaud, lorsque la plaque métallique, notamment en aluminium, est exposée au soleil, sa température de surface peut atteindre 80 °C, rendant l'injection de colle propice à la formation de mousse dans le joint. Il est donc recommandé de choisir la seconde moitié de l'après-midi ou des jours nuageux pour améliorer cette situation.

 (6) La différence de température entre le jour et la nuit est importante, et la dilatation thermique de l'interface est importante.

Ce phénomène est plus fréquent lors de l'injection de colle sur les murs-rideaux en aluminium. L'aluminium a un coefficient de dilatation linéaire élevé. Dans le nord de notre pays, au printemps ou en automne, l'écart de température entre le jour et la nuit est important ; à midi, sous l'ensoleillement direct, la température de surface de l'aluminium peut atteindre 60-70 °C, tandis qu'elle descend à environ 10 °C la nuit. Les grandes plaques d'aluminium subissent une dilatation thermique et une contraction au froid importantes, avec des déplacements de joint conséquents. Après l'application du mastic d'étanchéité, le joint supporte le déplacement réel. Pendant le durcissement, des déplacements excessifs et répétés de dilatation/contraction peuvent causer de la mousse dans le joint. Pour atténuer ce problème, évitez d'injecter la colle à midi, lorsque l'ensoleillement direct est le plus fort.

(7) Le climat de la région nord est sec au printemps

Les mastics silicone utilisent l'humidité de l'air pour durcir chimiquement en matériaux d'étanchéité élastiques. Il existe une relation étroite entre l'humidité de l'air et la vitesse de durcissement. Au printemps, le climat du nord de notre pays est sec. Après l'injection du mastic silicone, le temps de durcissement est très long. Le mastic non durci est sensible aux conditions extérieures, favorisant divers phénomènes de moussage.

2. Pourquoi la polymérisation en profondeur du mastic d'étanchéité est-elle lente ?

Tout d'abord, les conditions objectives d'application ont une grande influence sur la vitesse de durcissement en profondeur. L'environnement de construction, la température et l'humidité affectent considérablement cette vitesse. Une température trop basse et une humidité trop élevée ralentissent sensiblement le durcissement profond. De plus, la ventilation sur le chantier est importante ; une mauvaise circulation d'air affecte également le durcissement. La conception du joint a aussi un impact majeur : un rapport largeur/profondeur inadapté ou une profondeur excessive ralentissent le durcissement. Généralement, un durcissement profond légèrement plus lent ne pose pas de problème de qualité (moussage, durcissement interne, etc.) et n'affecte pas l'usage en ingénierie. La norme nationale stipule une période de durcissement de 21 jours pour les éprouvettes, épaisseur équivalente aux projets réels, ce qui indique que le durcissement complet nécessite 21 jours. Notre temps de durcissement est bien inférieur à cela (généralement plus de 5-7 jours, perçu comme un séchage lent). Par ailleurs, un durcissement trop rapide du mastic n'est pas idéal pour une utilisation à long terme, car il ne permet pas de libérer les contraintes thermiques générées pendant le durcissement, créant un risque caché. Par exemple, le durcissement du béton est limité en vitesse ; un durcissement trop rapide peut causer une concentration de contraintes et des fissures.

3. Pourquoi le mastic d'étanchéité fissure-t-il après polymérisation ?

Les fissures au milieu d'un véritable joint adhésif après durcissement sont très rares. Leur rareté et certaines conditions objectives peu claires rendent difficile l'identification précise de la cause. Les fissures mentionnées ici désignent principalement le décollement sur un côté du substrat dû à une mauvaise adhérence, aussi appelé fissuration. Les raisons principales (hors colle de mauvaise qualité) sont : premièrement, une mauvaise compatibilité ou l'absence de test de compatibilité entre la colle et le substrat, entraînant une fissuration. Deuxièmement, des problèmes de construction : surface du substrat non nettoyée ou techniques inappropriées, comme l'application avant séchage du solvant ou contamination après un long délai post-nettoyage. La plupart des fissures après durcissement sont dues à une construction incorrecte.

4. La surface du cordon de colle est ridée et irrégulière après polymérisation, pourquoi ?

Cette situation se produit plus souvent lors de l'étanchéité de joints verticaux. La cause probable est que, dans la phase initiale, la vitesse de mouillage de la colle sur le substrat est lente, c'est-à-dire que l'adhérence initiale est faible, provoquant un affaissement du mastic dû à son propre poids, entraînant des plis et des irrégularités. Il est recommandé de prolonger autant que possible le temps de lissage dans les limites autorisées, et de modifier la technique de lissage : utiliser une spatule pour lisser le bord en remontant depuis le bas du joint. Veillez à ne pas trop presser lors du lissage, pour éviter de déformer la tige de mousse de garniture, dont la récupération progressive pourrait faire bomber le mastic.

5. Pourquoi le mastic d'étanchéité blanc porcelaine jaunit-il et rougit-il ?

Ce phénomène se produit occasionnellement avec les adhésifs à base d'alcool. La cause pourrait être une qualité instable des additifs utilisés, ou une contamination par des accessoires ou autres matériaux entrant en contact avec le joint durci.

6. Pourquoi la colle neutre transparente (type kétoxime) jaunit ou même rougit-elle après polymérisation ?

La colle transparente kétoxime (y compris les colles claires) jaunit à des degrés divers après environ 20 jours de durcissement, et ce jaunissement tend à s'accentuer avec le temps. Ce jaunissement n'est pas un problème propre à certains fabricants, mais à l'ensemble de l'industrie, y compris les fabricants étrangers. L'analyse suggère que cela pourrait être dû à l'ajout d'un agent de couplage contenant un groupe amino. Bien que le jaunissement soit un défaut inhérent aux produits actuels, l'environnement de durcissement a une grande influence. Premièrement, la colle transparente kétoxime ne peut pas coexister avec les colles acides ou alcooliques ; en moins de trois jours, elle jaunit gravement. De plus, placer la colle transparente kétoxime durcie dans un coin sombre et humide provoque aussi un jaunissement pouvant aller jusqu'au rouge.

7. Pourquoi le mastic d'étanchéité présente-t-il une mauvaise adhérence sur certains matériaux de construction (comme l'aluminium, les panneaux aluminium-plastique, les profils en acier, etc.) ?

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. Pourquoi le mastic étanche aux intempéries sèche-t-il parfois trop vite, entraînant un temps de façonnage insuffisant ?

Le temps de séchage superficiel du mastic d'étanchéité est de 30 à 40 minutes, ce qui est acceptable pour une construction normale, mais lorsque l'environnement change considérablement (ex. haute température), ce temps raccourcit, pouvant empêcher les retouches. Inversement, lorsque la température baisse, le séchage superficiel s'allonge. Ainsi, si le temps de séchage est modéré à température élevée, il devient très long à température ambiante plus basse, prolongeant le temps de prise, ce qui peut affecter la réception du chantier. Pour réduire l'impact d'un séchage superficiel trop rapide, on peut l'ajuster en modifiant le nombre de passes de lissage.

9. Pourquoi observe-t-on une irrégularité telle que des stries hétérogènes après l'extrusion du mastic d'étanchéité ?

Un tel phénomène est principalement dû à une contamination lors de la production ou de l'emballage, et relève d'un problème de contrôle qualité de la production.

10. Pourquoi trouve-t-on parfois une petite quantité de solides friables près du fond de la bouteille de mastic d'étanchéité ?

C'est un phénomène quasi universel dans les produits actuels. Il est causé par un mauvais scellement entre le bouchon inférieur et le corps du tube, entraînant un durcissement d'une petite quantité de colle à proximité. Lorsque la colle durcit au contact du plastique, elle forme un solide dur et cassant. Ce phénomène ne se produit pas au contact d'autres matériaux et n'entraîne pas de problèmes de qualité.

11. Pourquoi y a-t-il des particules dans le mastic d'étanchéité ?

Si le mastic contient de grosses particules ou des agglomérats de caoutchouc, il s'agit d'un problème de contrôle du processus de production, résoluble par un renforcement de la gestion. Pour les petites particules, il faut distinguer deux cas principaux : premier cas, les particules de poudre, car toutes les colles nécessitent des charges de renforcement, communément du carbonate de calcium et de la silice, qui sont des solides. Lors du mélange solide-liquide, les fines particules solides ont une énergie de surface qui favorise l'agrégation, rendant difficile une dispersion complète et laissant de petites particules. Pour juger si ce sont des particules de poudre, prélevez-en dans la colle et écrasez-les à la main : si elles persistent, ce sont des particules de poudre. La colle a des propriétés de nivellement ; sa surface peut lentement se niveler et recouvrir de petites particules. L'application de la colle est observée de très près. Après construction, à distance (environ 30 cm), de nombreuses particules sont invisibles. Si les particules disparaissent ou rétrécissent après écrasement à la main, il s'agit de 'peau' (skinning), à éviter en production, mais cela peut se produire avec une certaine probabilité.

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