Что такое строительные герметики?

1.1 По выполняемой роли:

Во-первых, производство структурных герметиков, а во-вторых – неструктурных герметиков. Структурный герметик также называют структурным клеем, который используется в производстве стеновых панелей для структурного склеивания и герметизации стекла, периметров окон и дверей, а также других строительных панелей в строительной отрасли, которые полностью крепятся к каркасу с помощью структурного клея, без каких-либо других фиксированных соединений. Поэтому к структурным клеям предъявляются строгие требования по прочности и адгезии.  

Неструктурный герметик – это герметик, используемый в строительстве, отличный от структурного клея, роль которого заключается в герметизации швов (деформационных, вертикальных, горизонтальных), а не в структурном склеивании, поэтому нет очень строгих требований к прочности, достаточно лишь хорошей адгезии на различных основаниях, чтобы обеспечить герметичность и предотвратить протекание жидкости. Учитывая влияние теплового расширения и сжатия основания на изменение ширины шва, герметик должен обладать хорошей эластичностью и способностью к деформации.  

1.2 Химический состав

A more common classification method is by chemical composition. According to the chemical composition of the base rubber for sealants, sealants can be divided into polysulfide sealants, polyurethane sealants, silicone sealants, neoprene sealants, butyl rubber sealants, acrylic sealants, and other sealants. The current market is a large amount of silicone, polyurethane, and polysulfide three categories. Environment requirements for three types of sealants on the content of volatile organic compounds have clear requirements, China’s provision of silicone sealants needs to meet the volatile organic compounds content of less than 100g/kg of environmental indicators. (Среди них силиконовый герметик отличается стабильностью, превосходной устойчивостью к ультрафиолету, озону, атмосферному старению, температурной стойкостью, а также разнообразием форм применения (однокомпонентный, двухкомпонентный). Одновременно он может производиться в соответствии с потребностями здания и различными требованиями к характеристикам продукта, поэтому применение силиконовых герметиков в Китае более распространено. И Смола силиконовая метил-VMQ XJY-8206 широко применяется в строительной отрасли благодаря хорошим армирующим свойствам и эффекту отверждения.)

1.3 Упаковка компонентов 

Строительный герметик классифицируется по типу упаковки на однокомпонентный и двухкомпонентный.

Однокомпонентная упаковка представляет собой смесь всех сырьевых компонентов герметика, герметично упакованную в пластиковую тубу или гибкую алюминиевую пленку. При использовании продукт выдавливается из упаковки с помощью монтажного пистолета.

Двухкомпонентная упаковка состоит из двух компонентов: А и В. Обычно компонент А является основным клеевым материалом, а компонент В – отвердителем. Наполнители и другие добавки вводятся в компоненты А и В по мере необходимости. При использовании специальное механическое оборудование (двухкомпонентный смеситель) применяется для смешивания компонентов А и В в заданном соотношении. Компоненты А и В отверждаются в результате химической реакции, поэтому ни компонент А, ни компонент В по отдельности не могут быть использованы.

1.4 Характеристики отверждения

Герметики можно классифицировать по характеру отверждения на химически отверждаемые, с улетучиванием растворителя и горячего отверждения/холодного схватывания. Силиконовые герметики относятся к химически отверждаемому типу.

2. Силиконовые строительные герметики

2.1 Как классифицируются силиконовые строительные герметики?

Силиконовые строительные эластомерные герметики для швов отверждаются в результате химических реакций с конденсацией и выделением летучих малых молекул. В зависимости от различий в химических реакциях и выделяемых малых молекулах эти продукты можно далее классифицировать. На рынке циркулируют два типа продуктов: один – кислотный герметик, который является кислотным, и малая молекула, выделяющаяся при отверждении, – уксусная кислота, имеющая кислотный запах и обладающая коррозионным воздействием на некоторые металлические материалы, а также раздражающим и коррозионным воздействием на организм человека. Другой тип силиконового герметика – нейтральный герметик, который является нейтральным и, в зависимости от малых молекул, выделяющихся в процессе отверждения, делится на спиртовой герметик и кетоксимный герметик. Спиртовой герметик выделяет при отверждении метанол, который не имеет коррозионного и раздражающего запаха. Кетоксимный герметик выделяет при отверждении кетоксим, запах которого сильнее, чем у спиртового герметика. Эти два типа силиконовых герметиков различаются по запаху и свойствам..

2.2 Как производятся силиконовые строительные герметики?

Силиконовые эластомерные герметики в основном состоят из основы, наполнителя и сшивающего агента,(таких как XJY-705 1,3,5,7-Тетраметилциклотетрасилоксан/Полидиметилсилоксаны с концевыми гидридными группами XJY-707,, оба могут использоваться в качестве специальных сшивающих агентов),, катализатора и других компонентов, обеспечивающих защитный непроницаемый барьер. Основа является базовым материалом герметика, определяющим его характеристики. В качестве основы используется 107 силиконовая каучуковая резина, отверждаемая при комнатной температуре., Химическая структура представляет собой концевой гидроксилполидиметилсилоксан, а наполнитель - неорганический порошок, такой как диоксид кремния, карбонат кальция, тяжёлый кальций и т.д. (Смола MQ водородная XIY-8207 S/M может использоваться в качестве армирующего наполнителя для однокомпонентного герметика, добавляемого в строительные герметики.) Роль наполнителя заключается в обеспечении прочности, твёрдости, реологических свойств и т.д. Сшивающие агенты и катализаторы являются системой отверждения герметика. Герметики - это changed from the liquid state to elastomeric joint sealants by the reaction of base rubber with the cross-linking agent and catalyst and water in the air. It can also be made into low modulus sealants according to the recipe.

Технологический процесс производства герметика представляет собой процесс смешивания двух или более компонентов герметика. Обычный метод производства заключается в смешивании основы и наполнителя в тестомесильной машине и, при необходимости, в измельчителе, а затем в смешивании сшивающего агента, катализатора и других добавок в вакууме на планетарной машине.

2.3 Каковы свойства силиконовых строительных герметиков?

Compared with other sealants type(such as polyurethane sealants, acrylic sealants, and other sealants ), as elastomeric sealants, silicone construction sealant elasticity, high-temperature resistance, sealing properties, and low-temperature flexibility are better, weather resistance, ozone resistance, and UV resistance are better, and long service life, is more suitable for the construction industry, but the relatively high cost of silicone, is usually a little more expensive than other varieties of sealants, strength, especially the strength of tear resistance is poor, there is information about water resistance than polyurethane sealants is worse than some, oil resistance is not as good as Polysulfide sealant, acrylic sealants have better viscosity.  And the exact choice depends on main application of the sealants in the construction industry.

2.4 Как происходит отверждение силиконового строительного герметика?

Однокомпонентный герметик в герметичной упаковке стабилен; после извлечения из тары и контакта с воздухом он отверждается. Это химический процесс, при котором герметик изначально представляет собой пасту, а после контакта с воздухом основа герметика, сшивающий агент ( Сополимер гидрид-терминированного метилгидросилоксана и диметилсилоксана XJY-711 cтакже может использоваться в качестве сшивателя для силиконовых каучуков и является одним из основных сырьевых материалов для эластомерных шовных герметиков.), catalyst and the water in the air chemical reaction, the result of this chemical reaction is to make this paste gradually into an elastic solid, which is the sealant curing. After the sealant is beaten out, the surface of the sealant is the first to be exposed to water, so the first to be cured is also the surface. After the surface is cured, the water will seep in from the cured surface,  the inside layer will be cured again, and the sealant will be cured gradually from the surface to the inside. The thicker the sealant, the longer it takes to fully cure, for example, 10mm thick adhesive, usually takes more than a week to fully cure.

Двухкомпонентный герметик отверждается в результате химической реакции между компонентами А и Б. Компоненты А и Б хранятся раздельно в герметичном состоянии и стабильны; как только компоненты А и Б смешиваются, начинается реакция, поэтому смешанные компоненты А и Б следует использовать немедленно. Реакция отверждения двухкомпонентного герметика не требует участия влаги из воздуха, поэтому он отверждается одновременно по всему объёму и на поверхности. Полное время отверждения не зависит от толщины клеевого слоя, поэтому реакция также не зависит от контакта с воздухом: как только компоненты А и Б смешаны, они отвердеют даже в герметичных условиях.

2.4.1 Характеристики производительности отверждения герметика

Высыхание поверхности: при нанесении герметик имеет пастообразную консистенцию, и клей будет прилипать к пальцам или другим материалам при касании его поверхности. После нанесения, при контакте поверхности с влагой начинается отверждение и образование корочки; после образования поверхностной плёнки, при касании пальцем или материалом, клей больше не будет прилипать. Это называется поверхностным высыханием.

Время поверхностного высыхания: время, необходимое герметику для высыхания (образования поверхностной плёнки) с момента его нанесения из контейнера.

После высыхания поверхности герметика, при касании пальцем, хотя клейкий материал уже не прилипает к пальцу, всё ещё ощущается адгезия между поверхностью герметика и пальцем. Это явление мы называем неисчезнувшей липкостью. Это свидетельствует о том, что реакция поверхностного отверждения адгезива ещё не завершена полностью. Со временем отверждение продолжится, пока на поверхности не образуется эластичная и прочная плёнка; при контакте с пальцем поверхность ощущается сухой, без ощущения адгезии - это мы называем исчезновением липкости.

Время исчезновения липкости: время, необходимое для исчезновения липкости с поверхности герметика с момента его нанесения из контейнера.

3. Какие факторы влияют на свойства отверждения герметиков?

Факторы окружающей среды оказывают очень заметное влияние на свойства отверждения герметиков. Во-первых, влияние температуры: чем выше температура, тем быстрее скорость реакции отверждения, что проявляется в более быстром высыхании поверхности и исчезновении липкости. Если температура очень низкая, например, ниже 5°C, отверждение герметика будет происходить очень медленно. А если температура слишком высокая, например, 40°C и выше, герметик будет слишком быстро высыхать на поверхности, что неудобно для использования.

Влажность также оказывает значительное влияние на свойства отверждения герметиков, поскольку реакция отверждения требует присутствия влаги из воздуха. Поэтому слишком сухая погода, например, при относительной влажности ниже 40%, негативно сказывается на отверждении герметика. Но и высокая влажность не является оптимальной, поскольку при отверждении герметика выделяются летучие низкомолекулярные соединения; если влажность воздуха слишком высока, этим молекулам трудно испаряться, что также не способствует отверждению герметика. Эксперименты доказали, что при относительной влажности выше 80% исчезновение липкости и глубокое отверждение герметика нарушаются; иногда даже через 2-3 дня поверхность герметика остаётся липкой.

Стандартными условиями, оговорёнными в национальных стандартах для оценки свойств герметика, являются температура (23±2)°C и относительная влажность (50±5)%.*.

4. Основные характеристики герметика

Помимо упомянутых выше свойств отверждения, также важны следующие характеристики:

(1) Внешний вид:

Внешний вид герметика в основном зависит от дисперсности наполнителя в основе. Наполнитель представляет собой твёрдый порошок; после диспергирования в тестомесильной машине, измельчителе и планетарной машине он может равномерно распределиться в основе, образуя мелкодисперсную пасту. Иногда, в зависимости от природы самого наполнителя, не исключено наличие очень небольшого количества мелких частиц или песка, что является допустимым нормальным явлением. Если наполнитель плохо диспергирован, будет присутствовать множество очень крупных частиц. In addition to the dispersion of filler, some other factors will also affect the appearance of the product, such as mixing with granular impurities, crusting, etc. All these conditions will be considered as coarse appearance. The appearance of observation method is the product from the packaging out of direct observation, or the product will play 1-2g in the white paper, fold the white paper flat and then open the observation, the term called “butterfly observation”. When coarse grains are found, the coarse grains should be judged.

(2) Твердость:

Твердость – это твердость герметика после его полного отверждения в резиноподобное тело, что является одним из физико-механических свойств продукта. Твердость указывает на способность материала сопротивляться попыткам поцарапать его или вдавить что-либо в его поверхность. В зависимости от различных методов измерения твердости, её выражают такими методами, как твердость по Бринеллю, твердость по Роквеллу и твердость по Шору. Национальные нормативы используют твердость по Шору А. Стандартное значение твердости определяют путём изготовления образцов тестером твердости согласно национальному стандартному методу. Если твердость герметика высока, то жесткость, упругость и гибкость поверхностного герметика недостаточны; если же твердость низкая, то наоборот, упругость и гибкость хорошие, но жесткости не хватает. Следовательно, герметик не должен быть ни слишком твердым, ни слишком мягким; предъявляемые к нему требования должны лежать в определенном диапазоне в соответствии с фактическими потребностями.

(3) Прочность на растяжение:

Прочность на растяжение также является одним из механических свойств герметика после полного отверждения. Прочность на растяжение также называют пределом прочности при растяжении и сопротивлением раздиру, в обиходе её именуют прочностью на разрыв. Это способность материала сопротивляться разрушению при растяжении. Значение прочности на растяжение is also detected according to the method specified in the national standard. Sealant according to the needs of its use is to have a certain strength requirement, especially the structural adhesive, but also in the national standards specify the minimum value of strength, strength is too poor sealant can not meet the needs of use. However,  the excessive emphasis on the strength of the sealant and ignoring the elasticity is not aggressive.

(4) Удлинение:

Удлинение — это показатель упругих свойств полностью отвержденного герметика, также belongs to one of the mechanical properties,  which refers to the total elongation of the material in tension and the percentage of the ratio between the original length. A good elastic sealant will have a large elongation. As the minimum requirement of elongation, the sealant must meet the requirements of the national standard for fixed elongation performance.

(5) Модуль упругости при растяжении и способность к деформации:

Модуль упругости при растяжении и способность к деформации представляют собой комплексную характеристику вышеупомянутых механических свойств. Модуль упругости при растяжении характеризует прочность герметика при растяжении до определенного удлинения. Поэтому его обычно выражают вместе с удлинением, например: «удлинение 25%, модуль упругости при растяжении 0.46 МПа». Mpa. displacement capacity indicates the sealant’s capacity to withstand displacement due to thermal expansion and contraction of the base material resulting in seam dislocation. For example, we say that the sealant has ± 25% displacement capacity, shows that the use of the product can withstand 25% of the original width of the seam stretching and compression, such as the original width of the seam is 12mm, it can be compressed to a maximum of 9mm, stretching to 15mm. displacement capacity can be detected by the stretching and compression cycle or cold pulling and hot pressing cycle method.

(6) Адгезия к субстрату:

Это очень важная характеристика при практическом использовании герметика. Герметик должен обладать хорошей адгезией (прилипанием) к фактически используемому основанию (субстрату). Простой способ проверки адгезии: очистить и высушить основание с помощью подходящих растворителей или моющих средств, нанести на него герметик и после его отверждения (примерно через 3-5 дней) вручную отслоить герметик, чтобы наблюдать за характером сцепления.

(7) Экструзия:

Это показатель, характеризующий удобство применения герметика при нанесении; он указывает на степень легкости/трудности его выдавливания. Слишком густой герметик плохо выдавливается, и работать с ним очень трудно. Но если учитывать только выдавливаемость и сделать герметик слишком жидким, это негативно скажется на его тиксотропности.

(8) Тиксотропия:

Это еще один показатель, характеризующий удобство применения герметика. Тиксотропность — это антоним текучести. Она означает, что герметик изменит свою форму только под определенным давлением, а без внешнего воздействия будет сохранять свою форму и не растекаться. Национальный стандарт для определения степени оплывания (стекания) служит критерием оценки тиксотропности герметика.

5. Методы оценки эксплуатационных свойств герметиков

Как выбрать наиболее подходящий герметик? Выдавите герметик из тубы в виде жгута (полоски). В процессе нанесения и при визуальном наблюдении за жгутом можно проверить или просто оценить следующие свойства.

(1) Выдавливаемость: О выдавливаемости герметика можно первоначально судить по легкости (трудности) его нанесения.

(2) Свойства отверждения: После нанесения жгута можно измерить время высыхания поверхности, время исчезновения липкости и время полного отверждения, чтобы определить, соответствуют ли свойства отверждения норме.

(3) Тиксотропность: После нанесения жгута герметика, если он, будучи расположен горизонтально, не деформируется, значит, его тиксотропность соответствует требованиям. Если же наблюдается явление растекания и деформации, это указывает на плохую тиксотропность.

(4) Твердость: После полного отверждения жгута герметика (как правило, через 1-2 дня) можно, нажимая пальцем, оценить его твердость. Таким методом можно сравнивать твердость различных герметиков относительно друг друга.

(5) Прочность, упругость и удлинение: Растягивая полностью отвержденный жгут, можно дать относительную оценку его прочности, упругости и удлинения. Важное замечание для этого эксперимента: обычно мы наносим жгут на бумагу, а при отрыве жгута от бумаги на нём часто остается слой бумаги. Если тянуть такой жгут, то бумага (не обладая упругостью) порвется, а вместе с ней, из-за низкого (как правило) сопротивления раздиру у силиконовых герметиков, порвется и сам жгут в месте прилипания бумаги. Напряжение, возникающее при растяжении, сконцентрируется в этом надрыве, и жгут легко порвется именно здесь, что помешает наблюдению и оценке. Правильный подход: нанести жгут на пластиковую пленку и после полного отверждения растягивать его для оценки свойств.

XJY Silicones – предпочтительный поставщик сырья для силиконовых строительных герметиков

XJY Силиконы, one of China’s leading Silicone MQ-смола и Силикон VMQ производителей, имеет более чем 30-летний опыт исследований, разработок и производства, а также более 15 связанных патентов в силиконовой отрасли, также может производить по индивидуальному заказу экономически эффективные сырьевые продукты для строительных герметиков в соответствии с вашими требованиями к технологии формования и спецификациям.