O que são selantes para construção?

1.1 De acordo com o papel desempenhado por diferentes:

Um é o selante estrutural para construção e o outro é o selante não estrutural. O selante estrutural é também designado por adesivo estrutural, utilizado na produção de unidades de fachada-cortina para a colagem estrutural e vedação de vidros, perímetros de janelas e portas e outros painéis de edifícios na indústria da construção, que são completamente fixos à estrutura por adesivo estrutural, sem outras ligações fixas. Portanto, os adesivos estruturais têm requisitos rigorosos de resistência e aderência.  

O selante não estrutural é o selante de construção diferente do adesivo estrutural; a função deste tipo de adesivo é vedar juntas (juntas de dilatação, juntas verticais, juntas horizontais), não sendo uma colagem estrutural, por isso não há requisitos muito rigorosos quanto à resistência, desde que consiga aderir bem aos vários substratos para ter propriedades de vedação e evitar fugas de fluidos. Para ter em conta o impacto da dilatação e contração térmicas do substrato na expansão e contração da largura da junta, o selante deve ter boa elasticidade e capacidade de deslocamento.  

1.2 Composição Química

Um método de classificação mais comum é pela composição química. De acordo com a composição química da borracha base dos selantes, estes podem ser divididos em selantes de polissulfureto, selantes de poliuretano, selantes de silicone, selantes de neopreno, selantes de borracha butílica, selantes acrílicos e outros selantes. Atualmente, o mercado utiliza em grande quantidade três categorias: silicone, poliuretano e polissulfureto. Os requisitos ambientais para estes três tipos de selantes relativamente ao teor de compostos orgânicos voláteis são claros; a China estipula que os selantes de silicone devem cumprir indicadores ambientais de teor de compostos orgânicos voláteis inferior a 100 g/kg. (Entre eles, o selante de silicone é estável, com excelente resistência aos raios UV, resistência ao ozono, resistência ao envelhecimento climático, resistência à temperatura, e apresenta formas de aplicação monocomponente e bicomponente; além disso, pode ser fabricado de acordo com as necessidades do edifício, com diferentes requisitos de desempenho do produto, sendo o selante de silicone mais aplicado na China. E a XJY-8206 Resina de Silicone Metil Vinil é amplamente utilizada na indústria da construção devido ao seu bom desempenho de reforço e efeito de endurecimento.)

1.3 Embalagem do Componente 

O selante de construção é dividido em embalagem monocomponente e bicomponente de acordo com a classificação da embalagem.

A embalagem monocomponente consiste na mistura de todas as matérias-primas do selante, embaladas hermeticamente num frasco de plástico ou numa película de alumínio flexível; quando utilizado, o produto é retirado da embalagem com uma pistola de cola e pode ser aplicado.

A embalagem bicomponente é composta por dois componentes, A e B. Geralmente, o componente A é o material adesivo base e o componente B é o agente de cura. Cargas e outros aditivos são adicionados nos componentes A e B conforme necessário. Ao usar, utiliza-se equipamento mecânico especial (batedor de dois componentes) para misturar os componentes A e B na proporção prescrita, e os componentes A e B são curados por reação química, não sendo possível utilizar apenas o componente A ou apenas o componente B.

1.4 Características de Cura

Os selantes podem ser divididos em diferentes classificações, como quimicamente reativos, solvente-voláteis e termo-endurecíveis de acordo com as características de cura. Os selantes de silicone pertencem ao tipo de reação química.

2. Selantes de silicone para construção

2.1 Como os selantes de silicone para construção são classificados?

Os selantes elastoméricos de silicone para juntas de construção são curados por reações químicas para condensar e liberar pequenas moléculas voláteis. De acordo com as diferentes reações químicas, que liberam diferentes pequenas moléculas, esses produtos podem ser novamente classificados. Existem dois tipos de produtos em circulação no mercado: um é a cola ácida, que é ácida, e a pequena molécula liberada durante a cura é o ácido acético, que tem odor ácido e é corrosivo para alguns materiais metálicos, além de ser irritante e corrosivo para o corpo humano. Outro tipo de selante de silicone é a cola neutra, que é neutra e dividida em cola alcoólica e cola de cetoxima de acordo com as pequenas moléculas liberadas durante o processo de cura. A cola do tipo álcool e a pequena molécula liberada durante a cura é o metanol, que não tem odor corrosivo e irritante. A cola de cetoxima emite cetoxima durante a cura, que é mais odorífera do que a cola à base de álcool. Esses dois tipos de selantes de silicone diferem em odor e natureza..

2.2 Como produzir selantes de silicone para construção?

Os selantes elastoméricos de silicone contêm principalmente adesivo base, carga e agente de reticulação(assim como XJY-705 1,3,5,7-Tetrametilciclotetrassiloxano/XJY-707 Polidimetilsiloxano terminado em hidreto, ambos podem ser usados como agentes de reticulação especiais), catalisador e outros componentes que fornecem uma barreira protetora impermeável. O adesivo base é o material básico do selante, que determina o desempenho do selante. A borracha base é a borracha de silicone vulcanizada à temperatura ambiente 107, a estrutura química é o polidimetilsiloxano com extremidades hidroxila, e a carga é algum pó inorgânico, como sílica, carbonato de cálcio, cálcio pesado, etc. (XIY-8207 Resina MQ de S/H pode ser usada como carga de reforço para adesivo RTV a ser adicionado ao selante de construção). O papel da carga é fornecer resistência, dureza, propriedades reológicas, etc. Agentes de reticulação e catalisadores são o sistema de cura do selante. Os selantes são transformados do estado líquido para selantes elastoméricos de juntas pela reação da borracha base com o agente de reticulação, catalisador e água no ar. Também pode ser transformado em selantes de baixo módulo de acordo com a formulação.

O processo de produção do selante é o processo de mistura de dois ou mais componentes do selante. O método usual de produção é misturar o material base e a carga com um amassador e, se necessário, com um moinho, e depois misturar o agente de reticulação, catalisador e outros aditivos sob vácuo com uma máquina planetária.

2.3 Quais são as propriedades dos selantes de silicone para construção?

Em comparação com outros tipos de selantes (como selantes de poliuretano, selantes acrílicos e outros selantes), como selantes elastoméricos, a elasticidade, resistência a altas temperaturas, propriedades de vedação e flexibilidade a baixas temperaturas do selante de silicone para construção são melhores, a resistência às intempéries, resistência ao ozônio e resistência aos raios UV são melhores, e a vida útil é longa, sendo mais adequado para a indústria da construção, mas o custo relativamente alto do silicone é geralmente um pouco mais caro do que outras variedades de selantes, a resistência, especialmente a resistência ao rasgo é fraca, há informações de que a resistência à água é pior do que alguns selantes de poliuretano, a resistência ao óleo não é tão boa quanto o selante de polissulfeto, os selantes acrílicos têm melhor viscosidade. E a escolha exata depende da aplicação principal dos selantes na indústria da construção.

2.4 Como o selante de silicone para construção cura?

O selante monocomponente embalado hermeticamente no recipiente é estável, ao sair do recipiente e ser exposto ao ar, irá curar. Este é um processo de reação química, o selante é originalmente uma pasta e, após o contato com o ar, a cola base do selante, o agente de reticulação ( XJY-711 Copolímero de dimetilsiloxano e metil-hidro-siloxano terminado em hidreto ctambém pode ser usado como agente de reticulação para aplicações de borracha de silicone, sendo uma das principais matérias-primas para selantes elastoméricos de juntas), catalisador e a água na reação química do ar, o resultado dessa reação química é fazer com que essa pasta se transforme gradualmente em um sólido elástico, que é a cura do selante. Após o selante ser aplicado, a superfície do selante é a primeira a ser exposta à água, então a primeira a ser curada também é a superfície. Após a superfície ser curada, a água vai infiltrar-se pela superfície curada, a camada interna será curada novamente, e o selante será curado gradualmente da superfície para o interior. Quanto mais espesso o selante, mais tempo leva para curar completamente, por exemplo, adesivo de 10mm de espessura, geralmente leva mais de uma semana para curar completamente.

O selante de dois componentes é realizado por meio de uma reação química entre os componentes A e B. Os componentes A e B são armazenados separadamente para vedação e são estáveis; uma vez que os componentes A e B são misturados, eles começam a reagir, por isso os componentes A e B devem ser usados imediatamente após a mistura. A reação de cura do dois componentes não requer a participação da água no ar, portanto, é curado tanto interna quanto superficialmente ao mesmo tempo. O tempo de cura completo não está relacionado à espessura do adesivo, então a reação também não está relacionada se está em contato com o ar ou não, desde que os componentes A e B sejam misturados, eles serão curados mesmo em um estado hermético.

2.4.1 Desempenho de cura da vedação

Secagem superficial: O selante é pastoso quando é aplicado, e o adesivo adere aos dedos ou outros materiais quando estes tocam sua superfície. Após o selante ser aplicado, a superfície em contato com a água começa a curar e formar uma crosta; quando a pele é formada, então quando o dedo ou material toca a superfície, não haverá mais adesivo aderindo ao dedo ou material. Isso é chamado de secagem superficial.

Tempo de secagem superficial: O tempo que o selante leva para secar é o tempo de secagem superficial desde o momento em que o selante é extraído do recipiente.

Após o selante estar seco, a superfície é tocada pelo dedo, embora não haja material adesivo aderindo ao dedo, ainda é possível sentir a adesão entre a superfície adesiva e o dedo, esse fenômeno chamamos de ainda não eliminou a pegajosidade. Este é o desempenho de que a reação de cura da superfície adesiva não foi realizada completamente. Com a extensão do tempo, será curado ainda mais até que a superfície forme uma camada de elasticidade e resistência da pele, e o contato com o dedo sinta seco, sem sensação de adesão, chamamos isso de eliminação da pegajosidade.

Tempo de eliminação da pegajosidade: o tempo desde o início da saída do selante do recipiente até a eliminação da pegajosidade em sua superfície é o tempo de eliminação da pegajosidade.

3. Quais fatores afetarão o desempenho de cura dos selantes

Os fatores ambientais têm um efeito muito evidente no desempenho de cura dos selantes. Primeiro é o impacto da temperatura: quanto maior a temperatura, mais rápida a taxa de reação de cura, o fenômeno é que a superfície seca, a eliminação da pegajosidade é mais rápida; se a temperatura for muito baixa, como abaixo de 5 ℃, a cura do selante será muito lenta. E se a temperatura for muito alta, como 40 ℃ ou mais, o selante será muito rápido porque a superfície está seca e inconveniente de usar.

A umidade também tem um efeito significativo no desempenho de cura dos selantes, porque a reação de cura do selante requer água no ar, por isso um clima muito seco, como umidade relativa abaixo de 40 ℃, não é bom para a cura do selante. Mas não é que quanto maior a umidade, melhor, porque a cura do selante libera pequenas moléculas voláteis; se a umidade do ar for muito alta, as pequenas moléculas não serão fáceis de volatilizar, o que também não é favorável para a cura do selante. Experimentos provaram que quando a umidade relativa é superior a 80 ℃, a eliminação da pegajosidade e a cura profunda do selante serão afetadas, às vezes após 2-3 dias, a superfície do selante ainda está pegajosa.

As condições padrão para o desempenho do selante, conforme estipulado nas normas nacionais, são temperatura (23±2)℃ e umidade relativa (50±5)%.

4. O principal desempenho do selante

Além do desempenho de cura mencionado acima, os seguintes itens de desempenho também são importantes:

(1) Aparência:

A aparência do selante depende principalmente da dispersão da carga no adesivo base. A carga é um pó sólido, após a dispersão na amassadeira, moinho e máquina planetária, pode ser uniformemente dispersa na borracha base para formar uma pasta fina; às vezes, de acordo com a natureza da própria carga, não se exclui a existência de uma quantidade muito pequena de partículas finas ou areia fina, o que é um fenômeno normal aceitável. Se a carga não for bem dispersa, haverá muitas partículas muito grossas. Além da dispersão da carga, alguns outros fatores também afetarão a aparência do produto, como mistura com impurezas granulares, formação de crosta, etc. Todas essas condições serão consideradas como aparência grossa. O método de observação da aparência é observar o produto diretamente ao sair da embalagem, ou colocar 1-2g do produto em papel branco, dobrar o papel branco ao meio e depois abrir para observar, termo chamado de “observação borboleta”. Quando grãos grossos são encontrados, os grãos grossos devem ser julgados.

(2) Dureza:

Dureza refere-se à dureza do selante após ter curado completamente em um corpo de borracha, que é uma das propriedades físicas e mecânicas do produto. Dureza refere-se à capacidade do material de resistir a tentativas de arranhar ou pressionar sua superfície. De acordo com os diferentes métodos de medição de dureza, a dureza é expressa em várias maneiras, como dureza Brinell, dureza Rockwell e dureza Shore. As regulamentações nacionais usam dureza Shore A. O valor padrão de dureza é detectado fazendo espécimes com um durômetro de acordo com o método padrão nacional. A dureza do selante é alta, mas a rigidez, elasticidade e flexibilidade da superfície do selante não são suficientes; dureza pequena é o contrário, elasticidade e flexibilidade são boas, mas a rigidez não é suficiente. Portanto, o selante não é quanto mais duro melhor, nem quanto mais macio melhor, mas de acordo com as necessidades reais de uma certa faixa de requisitos.

(3) Resistência à tração:

A resistência à tração também é uma das propriedades mecânicas do selante após a cura completa. A resistência à tração também é conhecida como resistência à tração e resistência ao rasgo, comumente chamada de resistência à tração. O material pode resistir a danos quando sob tensão. O valor da resistência à tração também é detectado de acordo com o método especificado na norma nacional. O selante, de acordo com as necessidades de seu uso, deve ter um certo requisito de resistência, especialmente o adesivo estrutural, também nas normas nacionais especificam o valor mínimo de resistência; selantes com resistência muito baixa não podem atender às necessidades de uso. No entanto, a ênfase excessiva na resistência do selante e a negligência da elasticidade não é agressiva.

(4) Alongamento:

Alongamento é o desempenho elástico do selante totalmente curado, também pertence a uma das propriedades mecânicas, que se refere ao alongamento total do material em tensão e à porcentagem da razão entre o comprimento original. Um selante elástico bom terá um grande alongamento. Como requisito mínimo de alongamento, o selante deve atender aos requisitos da norma nacional para desempenho de alongamento fixo.

(5) Módulo de tração e capacidade de deslocamento:

O módulo de tração e a capacidade de deslocamento são um desempenho abrangente das propriedades mecânicas acima. O módulo de tração é caracterizado pela resistência do selante quando esticado até um determinado alongamento. Portanto, o toque é expresso juntamente com o alongamento, como alongamento de 25% quando o toque de tração é 0,46 MPa. A capacidade de deslocamento indica a capacidade do selante de suportar deslocamentos devido à expansão e contração térmica do material de base, resultando em desalinhamento da junta. Por exemplo, dizemos que o selante tem capacidade de deslocamento de ±25%, mostra que o uso do produto pode suportar 25% da largura original da junta esticando e comprimindo, como a largura original da junta é de 12mm, pode ser comprimido até um máximo de 9mm, esticando para 15mm. A capacidade de deslocamento pode ser detectada pelo ciclo de estiramento e compressão ou pelo método do ciclo de tração a frio e prensagem a quente.

(6) Aderência ao substrato:

Este é um desempenho muito importante no uso real do selante, o selante deve ter boa adesão ao substrato de uso real para ser utilizado. A maneira fácil de testar a adesão é limpar e secar o substrato com solventes ou detergentes apropriados, e o selante será colocado sobre ele, após a cura do selante (cerca de 3-5 dias), descasque o selante manualmente para observar a situação de adesão.

(7) Extrusão:

Este é um projeto de desempenho de construção de selante, usado para indicar a facilidade de uso do selante ao jogar o grau de dificuldade, a borracha muito grossa tem má extrusão e o uso da cola é muito trabalhoso. Mas se simplesmente considerar a extrusabilidade e a borracha for muito fina, afetará a tixotropia do selante.

(8) Tixotropia:

Este é outro item de desempenho de construção do selante, a tixotropia é o antônimo de fluidez, o que significa que o selante mudará sua forma apenas sob certa pressão, sem força externa pode manter sua forma e não fluirá. A norma nacional para a determinação do grau de escorrimento é o julgamento da tixotropia do selante.

5. Métodos de avaliação das propriedades de desempenho dos selantes

Como podemos escolher o selante mais adequado? O selante do frasco em uma tira, no processo de cola e a observação da tira podem ser testados ou julgamento simples das seguintes propriedades.

(1) Extrusabilidade: A extrusabilidade da cola pode ser sentida inicialmente pela dificuldade da cola.

(2) Desempenho de cura: Após a tira de cola ser aplicada, o tempo de secagem superficial, o tempo de eliminação da pegajosidade e o tempo de cura completa podem ser medidos para determinar se o desempenho de cura está normal.

(3) Tixotropia: Após a tira adesiva ser batida, o selante de superfície é qualificado para tixotropia se for colocado horizontalmente sem deformação, e se tiver o fenômeno de fluxo e deformação, mostra que a tixotropia não é boa.

(4) Dureza: Após a tira adesiva estar completamente curada (geralmente cerca de 1-2 dias), pode-se sentir a dureza da tira adesiva pressionando-a com o dedo, e o método pode ser relativamente comparado à dureza.

(5) Resistência, elasticidade e alongamento: puxar a fita totalmente curada pode fazer um julgamento relativo sobre a resistência, elasticidade e alongamento. Esta experiência deve ser observada: geralmente aplicamos a fita no papel, após arrancar a fita do papel, muitas vezes na fita há uma camada de papel pegajosa, se puxar esta fita, como o papel não é elástico, um puxão vai rasgar, enquanto a fita pegajosa no papel também vai rasgar uma abertura, devido à resistência ao rasgo do selante de silicone ser geralmente baixa, a tensão gerada pelo estiramento será concentrada no rasgo, é fácil puxar a fita daqui, afetando a observação e o julgamento. A prática correta é bater a tira adesiva no filme plástico e puxar a tira adesiva para julgar o desempenho após estar completamente curada.

XJY Silicones – o fornecedor preferido de matéria-prima para selantes de silicone para construção

XJY Silicones, um dos principais fabricantes de Silicone da China Resina MQ e Silicone VMQ tem mais de 30 anos de experiência em P&D e fabricação e mais de 15 patentes relacionadas na indústria de silicone, também pode personalizar os produtos de matéria-prima econômicos para selantes de construção de acordo com seu processo de moldagem e requisitos de especificação.