Le, dan mhux se jkun ta’ dwejjaq, onestament - speċjalment jekk tħobb l-affarijiet tal-gomma elastiċi. Jekk tkompli taqra, se tiskopri kważi dak kollu li dejjem xtaqt tkun taf dwar is-Siġillanti tas-Silikon f’Parti Waħda.
1) X'inhuma
2) Kif tagħmilhom
3) Fejn għandek tużahom
Introduzzjoni
X'inhu siġillant tas-silikonju ta' parti waħda?
Hemm ħafna tipi ta’ siġillanti li jfejqu kimikament - is-silikon, il-poliuretan u l-polisulfid huma l-aktar magħrufa. L-isem ġej mill-istruttura ewlenija tal-molekuli involuti.
L-ispina dorsali tas-silikon hija:
Si – O – Si - O – Si – O – Si
Is-silikon modifikat huwa teknoloġija ġdida (tal-inqas fl-Istati Uniti) u fil-fatt ifisser sinsla organika vulkanizzata bil-kimika tas-silane. Eżempju huwa l-ossidu tal-polipropilene terminat bl-alkoxysilane.
Dawn il-kimiċi kollha jistgħu jkunu jew parti waħda jew żewġ partijiet li ovvjament jirrelataw man-numru ta’ partijiet li għandek bżonn biex il-ħaġa tinxef. Għalhekk, parti waħda sempliċement tfisser li tiftaħ it-tubu, il-kartriġ jew il-barmil u l-materjal tiegħek jinxef. Normalment, dawn is-sistemi ta’ parti waħda jirreaġixxu mal-umdità fl-arja biex isiru gomma.
Għalhekk, silikon ta' parti waħda huwa sistema li hija stabbli fit-tubu sakemm, meta tiġi esposta għall-arja, tinxef biex tipproduċi gomma tas-silikon.
Vantaġġi
Is-silikoni ta' parti waħda għandhom ħafna vantaġġi uniċi.
-Meta jiġu komposti b'mod korrett huma stabbli ħafna u affidabbli b'adeżjoni u proprjetajiet fiżiċi eċċellenti. Żmien kemm idum tajjeb fuq l-ixkaffa (il-ħin li tista' tħallih fit-tubu qabel ma tużah) ta' mill-inqas sena huwa normali b'xi formulazzjonijiet li jdumu għal ħafna snin. Is-silikoni bla dubju għandhom ukoll l-aqwa prestazzjoni fit-tul. Il-proprjetajiet fiżiċi tagħhom bilkemm jinbidlu maż-żmien mingħajr l-ebda effett mill-espożizzjoni għall-UV u, barra minn hekk, juru stabbiltà eċċellenti fit-temperatura li taqbeż dik ta' siġillanti oħra b'mill-inqas 50℃.
-Is-silikoni b'parti waħda jissaħħu relattivament malajr, tipikament jiżviluppaw qoxra fi żmien 5 sa 10 minuti, ma jibqgħux jgħammxu fi żmien siegħa u jissaħħu f'gomma elastika fonda madwar 1/10 ta' pulzier f'inqas minn ġurnata. Il-wiċċ għandu sensazzjoni sabiħa ta' gomma.
-Peress li jistgħu jsiru trasluċidi li hija karatteristika importanti fiha nnifisha (trasluċidu huwa l-kulur l-aktar użat), huwa relattivament faċli li jiġu pigmentati għal kwalunkwe kulur.
Limitazzjonijiet
Is-silikoni għandhom żewġ limitazzjonijiet ewlenin.
1) Ma jistgħux jiġu miżbugħin b'żebgħa bbażata fuq l-ilma - jista' jkun diffiċli wkoll biż-żebgħa bbażata fuq is-solvent.
2) Wara li jkun ikkurat, is-siġillant jista' jirrilaxxa ftit mill-plastifikanti tas-silikon tiegħu li, meta jintuża f'ġonta ta' espansjoni tal-bini, jista' joħloq tbajja' ikrah tul it-tarf tal-ġonta.
Naturalment, minħabba n-natura stess li hija parti waħda huwa impossibbli li tinkiseb sezzjoni fonda malajr permezz tal-kura għaliex is-sistema trid tirreaġixxi mal-arja u b'hekk tfejjaq minn fuq 'l isfel. Biex insiru ftit aktar speċifiċi, is-silikoni ma jistgħux jintużaw bħala l-uniku siġill fit-twieqi tal-ħġieġ iżolati għaliex. Għalkemm huma eċċellenti biex iżommu l-ilma likwidu bl-ingrossa barra, il-fwar tal-ilma jgħaddi relattivament faċilment mill-gomma tas-silikon imfejqa u jikkawża li l-unitajiet tal-IG jagħmlu ċpar.
Żoni u Użi tas-Suq
Is-silikoni ta' parti waħda jintużaw kważi kullimkien u kullimkien, inkluż, għad-diżappunt ta' xi sidien ta' bini, fejn iż-żewġ limitazzjonijiet imsemmija hawn fuq jikkawżaw problemi.
Is-swieq tal-kostruzzjoni u tad-DIY jirrappreżentaw il-volum ewlieni segwiti mill-karozzi, l-industrija, l-elettronika u l-ajruspazju. Bħas-siġillanti kollha, il-funzjoni ewlenija tas-silikoni hija li jaderixxu u jimlew il-vojt bejn żewġ sottostrati simili jew differenti biex jipprevjenu l-ilma jew il-kurrenti tal-arja. Kultant formulazzjoni bilkemm tinbidel ħlief biex issir aktar fluida u fuqha mbagħad issir kisi. L-aħjar mod biex tiddistingwi bejn kisi, kolla u siġillant huwa sempliċi. Siġillant jissiġilla bejn żewġ uċuħ filwaqt li kisi jkopri u jipproteġi wieħed biss filwaqt li kolla żżomm żewġ uċuħ flimkien b'mod estensiv. Siġillant jixbah l-aktar kolla meta jintuża fi ħġieġ strutturali jew ħġieġ iżolat, madankollu, xorta jiffunzjona biex jissiġilla ż-żewġ sottostrati minbarra li jżommhom flimkien.
Kimika Bażika
Is-siġillant tas-silikon fl-istat mhux vulkanizzat normalment jidher qisu pejst jew krema ħoxna. Meta jkun espost għall-arja, il-gruppi reattivi tat-tarf tal-polimeru tas-silikon jidrolizzaw (jirreaġixxu mal-ilma) u mbagħad jingħaqdu ma' xulxin, jirrilaxxaw l-ilma u jiffurmaw ktajjen twal tal-polimeri li jkomplu jirreaġixxu ma' xulxin sakemm eventwalment il-pejst jinbidel f'gomma impressjonanti. Il-grupp reattiv fit-tarf tal-polimeru tas-silikon ġej mill-aktar parti importanti tal-formulazzjoni (eskluż il-polimeru nnifsu) jiġifieri l-crosslinker. Huwa l-crosslinker li jagħti lis-siġillant il-proprjetajiet karatteristiċi tiegħu jew direttament bħar-riħa u r-rata ta' vulkanizzazzjoni, jew indirettament bħall-kulur, l-adeżjoni, eċċ. minħabba l-materja prima l-oħra li tista' tintuża ma' sistemi speċifiċi ta' crosslinker bħal fillers u promoturi tal-adeżjoni. L-għażla tal-crosslinker it-tajjeb hija essenzjali biex jiġu ddeterminati l-proprjetajiet finali tas-siġillant.
Tipi ta' Tqaddid
Hemm diversi sistemi differenti ta' tqaddid.
1) Aċetossiku (riħa ta' ħall aċiduż)
2) Ossima
3) Alkossi
4) Benżamide
5) Amina
6) Aminoxy
L-ossimi, l-alkosji u l-benżamidi (użati aktar fl-Ewropa) huma l-hekk imsejħa sistemi newtrali jew mhux aċidużi. Is-sistemi tal-amini u l-aminosji għandhom riħa ta' ammonja u tipikament jintużaw aktar f'oqsma tal-karozzi u industrijali jew f'applikazzjonijiet speċifiċi ta' kostruzzjoni fuq barra.
Materja Prima
Il-formulazzjonijiet jinkludu diversi komponenti differenti, li wħud minnhom huma fakultattivi, skont l-użu finali maħsub.
L-uniċi materja prima assolutament essenzjali huma l-polimeru reattiv u l-crosslinker. Madankollu, kważi dejjem jiżdiedu fillers, promoturi tal-adeżjoni, polimeru mhux reattiv (plastifikanti) u katalisti. Barra minn hekk, jistgħu jintużaw ħafna addittivi oħra bħal pejst tal-kulur, funġiċidi, ritardanti tal-fjammi, u stabilizzaturi tas-sħana.
Formulazzjonijiet Bażiċi
Formulazzjoni tipika ta' kostruzzjoni ta' oxime jew siġillant DIY tidher xi ħaġa bħal:
| % | ||
| Polidimetilsilossan, OH terminat 50,000cps | 65.9 | Polimeru |
| Polidimetilsilossan, trimetilterminat, 1000cps | 20 | Plastifikatur |
| Metiltrioximinosilan | 5 | Crosslinker |
| Aminopropiltrietossisilan | 1 | Promotur tal-adeżjoni |
| 150 metru kwadru/g erja tal-wiċċ silika mdaħħna | 8 | Mili |
| Dilawrat tad-dibutiltin | 0.1 | Katalist |
| Total | 100 |
Proprjetajiet Fiżiċi
Il-proprjetajiet fiżiċi tipiċi jinkludu:
| Elongazzjoni (%) | 550 |
| Saħħa tat-Tensile (MPa) | 1.9 |
| Modulu f'100 Elongazzjoni (MPa) | 0.4 |
| Ebusija tax-Xatt A | 22 |
| Ġilda Maż-Żmien (min) | 10 |
| Ħin Mingħajr Tack (min) | 60 |
| Ħin tal-Grif (min) | 120 |
| Kura Finali (mm f'24 siegħa) | 2 |
Formulazzjonijiet li jużaw crosslinkers oħra se jidhru simili, forsi differenti fil-livell ta' crosslinker, it-tip ta' promotur tal-adeżjoni u l-katalisti tat-tqaddid. Il-proprjetajiet fiżiċi tagħhom se jvarjaw xi ftit sakemm ma jkunux involuti estensuri tal-katina. Xi sistemi ma jistgħux isiru faċilment sakemm ma jintużax ammont kbir ta' mili tal-ġibs. Dawn it-tipi ta' formulazzjonijiet ovvjament ma jistgħux jiġu prodotti fit-tip ċar jew trasluċidu.
Żvilupp ta' Siġillanti
Hemm 3 stadji għall-iżvilupp ta' siġillant ġdid.
1) Il-konċepiment, il-produzzjoni u l-ittestjar fil-laboratorju - volumi żgħar ħafna
Hawnhekk, il-kimiku tal-laboratorju għandu ideat ġodda u tipikament jibda b'lott manwali ta' madwar 100 gramma ta' siġillant biss biex jara kif jissolidifika u x'tip ta' gomma jiġi prodott. Issa hemm magna ġdida disponibbli "The Hauschild Speed Mix" minn FlackTek Inc. Din il-magna speċjalizzata hija ideali għat-taħlit ta' dawn il-lottijiet żgħar ta' 100g f'sekondi filwaqt li tneħħi l-arja. Dan huwa importanti peress li issa jippermetti lill-iżviluppatur li fil-fatt jittestja l-proprjetajiet fiżiċi ta' dawn il-lottijiet żgħar. Is-silika mħawwra jew mili ieħor bħal ġibs preċipitat jistgħu jitħalltu mas-silikon f'madwar 8 sekondi. It-tneħħija tal-arja tieħu madwar 20-25 sekonda. Il-magna taħdem permezz ta' mekkaniżmu ċentrifugu asimmetriku doppju li bażikament juża l-partiċelli nfushom bħala d-dirgħajn tat-taħlit tagħhom stess. Id-daqs massimu tat-taħlita huwa ta' 100 gramma u diversi tipi differenti ta' tazzi huma disponibbli inklużi dawk li jintremew, li jfisser assolutament l-ebda tindif.
Iċ-ċavetta fil-proċess ta' formulazzjoni mhix biss it-tipi ta' ingredjenti, iżda wkoll l-ordni taż-żieda u l-ħinijiet tat-taħlit. Naturalment, l-esklużjoni jew it-tneħħija tal-arja hija importanti biex il-prodott ikollu żmien twil fuq l-ixkaffa, peress li l-bżieżaq tal-arja fihom umdità li mbagħad tikkawża li s-siġillant jissolidifika minn ġewwa.
Ladarba l-ispiżjar ikun kiseb it-tip ta’ siġillant meħtieġ għall-applikazzjoni partikolari tiegħu, dan jista’ jiżdied għal mixer planetarju ta’ kwart wieħed li jista’ jipproduċi madwar 3-4 tubi żgħar ta’ 110 ml (3oz). Dan huwa materjal biżżejjed għall-ittestjar inizjali tal-ħajja fuq l-ixkaffa u t-test tal-adeżjoni flimkien ma’ kwalunkwe rekwiżit speċjali ieħor.
Imbagħad jista' jmur għal magna ta' gallun jew tnejn biex jipproduċi 8-12-il tubu ta' 10 oz għal testijiet aktar fil-fond u teħid ta' kampjuni mill-klijenti. Is-siġillant jiġi estruż mill-kontenitur permezz ta' ċilindru tal-metall fil-kartuċċa li titwaħħal fuq iċ-ċilindru tal-ippakkjar. Wara dawn it-testijiet, ikun lest biex jiżdied l-iskala.
2) Skalar 'il fuq u rfinar - volumi medji
Fl-iskala 'l fuq, il-formulazzjoni tal-laboratorju issa tiġi prodotta fuq magna akbar tipikament fil-medda ta' 100-200kg jew madwar tanbur. Dan il-pass għandu żewġ skopijiet ewlenin
a) biex tara jekk hemmx xi bidliet sinifikanti bejn id-daqs ta' 4 lb u dan id-daqs akbar li jistgħu jirriżultaw minn rati ta' taħlit u dispersjoni, rati ta' reazzjoni u ammonti differenti ta' sheer fit-taħlita, u
b) biex jipproduċi biżżejjed materjal biex jieħu kampjun ta’ klijenti prospettivi u biex jikseb xi feedback reali fuq il-post tax-xogħol.
Din il-magna ta' 50 gallun hija wkoll utli ħafna għal prodotti industrijali meta jkunu meħtieġa volumi baxxi jew kuluri speċjali u jkun jeħtieġ li jiġi prodott biss madwar tanbur wieħed ta' kull tip kull darba.
Hemm diversi tipi ta’ magni tat-taħlit. It-tnejn li huma l-aktar użati huma mixers planetarji (kif muri hawn fuq) u dispersers b’veloċità għolja. Planetarju huwa tajjeb għal taħlitiet b’viskożità ogħla filwaqt li disperser jaħdem aħjar partikolarment f’sistemi fluwidi b’viskożità aktar baxxa. F’siġillanti tipiċi tal-kostruzzjoni, kwalunkwe magna tista’ tintuża sakemm wieħed jagħti attenzjoni lill-ħin tat-taħlit u l-ġenerazzjoni potenzjali tas-sħana ta’ disperser b’veloċità għolja.
3) Kwantitajiet ta' produzzjoni fuq skala sħiħa
Il-produzzjoni finali, li tista' tkun f'lottijiet jew kontinwa, bit-tama li sempliċement tirriproduċi l-formulazzjoni finali mill-istadju tal-iskalar 'il fuq. Normalment, ammont relattivament żgħir (2 jew 3 lottijiet jew 1-2 sigħat ta' kontinwu) ta' materjal jiġi prodott l-ewwel fit-tagħmir tal-produzzjoni u jiġi ċċekkjat qabel ma sseħħ il-produzzjoni normali.
Ittestjar - X'għandu jiġi ttestjat u Kif għandu jiġi ttestjat.
Xiex
Proprjetajiet Fiżiċi - Titwil, Saħħa tat-Tensile u Modulu
Adeżjoni mas-sottostrat xieraq
Żmien kemm idum tajjeb - kemm aċċellerat kif ukoll f'temperatura tal-kamra
Rati ta' Kura - Il-ġilda maż-żmien, Ħin mingħajr tebgħa, Ħin tal-grif u Kura sħiħa, Stabbiltà tat-Temperatura tal-Kuluri jew stabbiltà f'diversi fluwidi bħaż-żejt
Barra minn hekk, jiġu ċċekkjati jew osservati proprjetajiet ewlenin oħra: konsistenza, riħa baxxa, korrużività u dehra ġenerali.
Kif
Folja ta' siġillant tinġibed 'il barra u titħalla tinxef għal ġimgħa. Imbagħad tinqata' dumb bell speċjali u titpoġġa f'Tense Tester biex jitkejlu l-proprjetajiet fiżiċi bħall-elongazzjoni, il-modulu u s-saħħa tat-tensjoni. Jintużaw ukoll biex jitkejlu l-forzi ta' adeżjoni/koeżjoni fuq kampjuni ppreparati apposta. Testijiet sempliċi ta' adeżjoni ta' iva-le jitwettqu billi jinġibdu żibeġ ta' materjal imwebbes fuq is-sottostrati inkwistjoni.
Miter Shore-A ikejjel l-ebusija tal-gomma. Dan l-apparat jidher qisu piż u gauge b'ponta li tagħfas fil-kampjun imwebbes. Iktar ma l-ponta tippenetra l-gomma, iktar tkun ratba l-gomma u inqas ikun il-valur. Siġillant tipiku għall-kostruzzjoni jkun fil-medda ta' 15-35.
Il-ħinijiet tal-ġilda matul it-tqattigħ, il-ħinijiet mingħajr tack u kejl speċjali ieħor tal-ġilda jsiru jew bis-saba' jew b'folji tal-plastik b'piżijiet. Jitkejjel il-ħin qabel ma l-plastik ikun jista' jitneħħa b'mod nadif.
Għall-ħajja fuq l-ixkaffa, it-tubi tas-siġillant jiġu maturati jew f'temperatura tal-kamra (li naturalment tieħu sena biex tipprova ħajja fuq l-ixkaffa ta' sena) jew f'temperaturi elevati, tipikament ta' 50℃ għal 1, 3, 5, 7 ġimgħat eċċ. Wara l-proċess tat-tixjiħ (it-tubu jitħalla jiksaħ fil-każ aċċellerat), il-materjal jiġi estruż mit-tubu u miġbud f'folja fejn jitħalla jfejjaq. Il-proprjetajiet fiżiċi tal-gomma ffurmata f'dawn il-folji jiġu ttestjati bħal qabel. Dawn il-proprjetajiet imbagħad jiġu mqabbla ma' dawk ta' materjali komposti friski biex jiġi determinat il-ħajja fuq l-ixkaffa xierqa.
Spjegazzjoni dettaljata speċifika tal-biċċa l-kbira tat-testijiet meħtieġa tista' tinstab fil-manwal tal-ASTM.
Xi Pariri Finali
Is-silikoni ta' parti waħda huma l-ogħla kwalità ta' siġillanti disponibbli. Għandhom limitazzjonijiet u jekk ikunu meħtieġa rekwiżiti speċifiċi jistgħu jiġu żviluppati apposta.
Huwa kruċjali li jiġi żgurat li l-materja prima kollha tkun niexfa kemm jista' jkun, li l-formulazzjoni tkun stabbli u li l-arja titneħħa fil-proċess tal-produzzjoni.
L-iżvilupp u l-ittestjar huma bażikament l-istess proċess għal kwalunkwe siġillant ta' parti waħda irrispettivament mit-tip - kun żgur biss li ċċekkjajt kull proprjetà possibbli qabel ma tibda tagħmel kwantitajiet ta' produzzjoni u li għandek fehim ċar tal-ħtiġijiet tal-applikazzjoni.
Skont ir-rekwiżiti tal-applikazzjoni, tista' tintgħażel il-kimika korretta għall-kura. Pereżempju, jekk jintgħażel silikon u r-riħa, il-korrużjoni u l-adeżjoni mhumiex ikkunsidrati importanti iżda hemm bżonn ta' spiża baxxa, allura l-aċetossiku huwa t-triq 'il quddiem. Madankollu, jekk ikunu involuti partijiet tal-metall li jistgħu jiġu msaddna jew jekk tkun meħtieġa adeżjoni speċjali mal-plastik f'kulur tleqq uniku allura jkollok bżonn ossima.
[1] Dale Flackett. Komposti tas-Silikon: Silani u Silikoni [M]. Gelest Inc: 433-439
* Ritratt minn OLIVIA Silicone Sealant
Ħin tal-posta: 31 ta' Marzu 2024
