Двокомпонентні структурні силіконові герметики мають високу міцність, здатні витримувати великі навантаження, стійкі до старіння, втоми та корозії, а також мають стабільні характеристики протягом очікуваного терміну служби. Вони підходять для клеїв, що витримують склеювання конструкційних деталей. В основному використовуються для склеювання металу, кераміки, пластмас, гуми, дерева та інших матеріалів одного типу або між різними видами матеріалів, і можуть частково замінити традиційні форми з'єднання, такі як зварювання, заклепки та болтове з'єднання.
Силіконовий конструкційний герметик є ключовим матеріалом, що використовується в повністю прихованих або напівприхованих скляних навісних стінах. З'єднуючи пластини та металеві каркаси, він може витримувати вітрові навантаження та навантаження від власної ваги скла, що безпосередньо пов'язано з довговічністю та безпекою конструкцій навісних стін будівель. Це одна з ключових ланок безпеки скляних навісних стін.
Це структурний герметик, основною сировиною якого є лінійний полісилоксан. Під час процесу затвердіння зшиваючий агент реагує з базовим полімером, утворюючи еластичний матеріал з тривимірною сітчастою структурою. Оскільки енергія зв'язку Si-O в молекулярній структурі силіконового каучуку є відносно великою для звичайних хімічних зв'язків (специфічні фізичні та хімічні властивості Si-O: довжина зв'язку 0,164±0,003 нм, енергія термічної дисоціації 460,5 Дж/моль. Значно вище, ніж у C-O358 Дж/моль, C-C304 Дж/моль, Si-C318,2 Дж/моль), порівняно з іншими герметиками (такими як поліуретанові, акрилові, полісульфідні герметики тощо), він має високу стійкість до ультрафіолетового випромінювання та атмосферного старіння, може зберігати свою здатність не тріскатися та не зношуватися протягом 30 років у різних погодних умовах. Він має ±50% стійкість до деформації та зміщення в широкому діапазоні температур. Однак, зі збільшенням використання силіконових структурних герметиків, у практичному застосуванні виникатимуть різні проблеми, такі як: агломерація та подрібнення частинок компонента B, сегрегація та розшарування компонента B, стиснення пластини, неможливість натискання або перевертання клею, повільна швидкість виходу клею з клейової машини, наявність частинок клею у формі метелика, занадто швидкий або занадто повільний час висихання поверхні, утворення шкірки або вулканізації клею, а також поява "квіткового клею" під час процесу виготовлення клею, колоїд не може нормально затвердіти, липкі руки після кількох днів затвердіння, аномальна твердість після затвердіння, на поверхні склеювання з підкладкою є голкоподібні пори, в силіконовому герметику затримуються бульбашки повітря, погане зчеплення з підкладкою, несумісність з аксесуарами тощо.
2. Аналіз поширених запитань щодо силіконового клею двокомпонентної структури
2.1 Частина B має агломерацію та подрібнення частинок
Якщо відбувається агломерація та подрібнення частинок компонента B, є дві причини: по-перше, це явище відбулося у верхньому шарі перед використанням, що пов'язано з поганою герметизацією упаковки, а зшиваючий агент або сполучний агент у компоненті B є активною сполукою, чутливою до вологи повітря, тому цю партію слід повернути виробнику. По-друге, машина вимкнена під час використання, і агломерація та подрібнення частинок відбувається, коли машина знову вмикається, що свідчить про погане ущільнення між притискною пластиною клейової машини та гумовим матеріалом, і для вирішення проблеми слід звернутися до фахівців з обладнання.
2.2 Швидкість клейової машини низька
Під час першого використання продукту швидкість виходу клею з клеєнасадки занадто низька під час процесу склеювання. Існує три можливі причини: ⑴ компонент А має погану текучість, ⑵ притискна плита занадто велика та ⑶ тиск джерела повітря недостатній.
Якщо визначається перша або третя причина, ми можемо вирішити її, відрегулювавши тиск клейового пістолета; якщо визначається друга причина, замовлення ствола відповідного калібру може вирішити проблему. Якщо швидкість виходу клею сповільнюється під час нормального використання, можливо, змішувальний сердечник та фільтрувальна сітка заблоковані. Після виявлення проблеми обладнання потрібно вчасно очистити.
2.3 Час відриву занадто швидкий або занадто повільний
Час розриву структурного клею стосується часу, необхідного для переходу колоїду з пастоподібної консистенції в еластичну після змішування, і зазвичай його перевіряють кожні 5 хвилин. На висихання та затвердіння гумової поверхні впливають три фактори: (1) вплив співвідношення компонентів А та В тощо; (2) температура та вологість (вплив температури є основним); (3) дефектна формула самого продукту.
Рішенням причини (1) є регулювання співвідношення. Збільшення частки компонента B може скоротити час затвердіння та зробити клейовий шар твердим і крихким; тоді як зменшення частки затверджувача подовжить час затвердіння, клейовий шар стане м'якшим, в'язкість підвищиться, а міцність збільшиться.
Зазвичай, об'ємне співвідношення компонента A:B можна регулювати в межах (9～13:1). Якщо пропорція компонента B висока, швидкість реакції буде швидшою, а час затвердіння – коротшим. Якщо реакція занадто швидка, це вплине на час обрізки та зупинки пістолета. Якщо вона занадто повільна, це вплине на час висихання колоїду. Час затвердіння зазвичай встановлюється в межах від 20 до 60 хвилин. Характеристики колоїду після затвердіння в цьому діапазоні співвідношення в основному однакові. Крім того, коли температура конструкції занадто висока або занадто низька, ми можемо відповідно зменшити або збільшити пропорцію компонента B (затверджувача), щоб досягти мети регулювання часу висихання поверхні та затвердіння колоїду. Якщо виникла проблема з самим продуктом, його необхідно замінити.
2.4 «Квітковий клей» з'являється в процесі склеювання
Квіткова камедь утворюється через нерівномірне змішування колоїдів компонентів A/B і проявляється у вигляді локальних білих смуг. Основні причини: ⑴ Трубопровід компонента B клейової машини заблокований; ⑵ Статичний змішувач давно не очищався; ⑶ Накип пухкий, а швидкість виходу клею нерівномірна; Цю проблему можна вирішити, очистивши обладнання; з причини (3) необхідно перевірити пропорційний контролер та внести відповідні корективи.
2.5 Зняття шкірки або вулканізація колоїду під час процесу виготовлення клею
Коли двокомпонентний клей частково затвердіє під час процесу змішування, клей, що утворюється клейовим пістолетом, продемонструє утворення кірки або вулканізації. Якщо немає жодних відхилень у швидкості затвердіння та склеювання, але клей все ще утворює кірку або вулканізується, можливо, обладнання було вимкнено протягом тривалого часу, клейовий пістолет не очищався або очищався неретельно, і кірку або вулканізований клей потрібно промити. Конструкція після очищення.
2.6 У силіконовому герметику є бульбашки повітря
Загалом, сам колоїд не має бульбашок повітря, і бульбашки повітря в колоїді можуть змішуватися з повітрям під час транспортування або будівництва, наприклад: ⑴ Вихлоп не очищається під час заміни гумового циліндра; ⑵ Компоненти притискаються до пластини після встановлення на машину, а не притиснуті, що призводить до неповного піноутворення. Тому піну слід ретельно видалити перед використанням, а клейову машину слід правильно експлуатувати під час використання, щоб забезпечити герметичність та запобігти потраплянню повітря.
2.7 Погана адгезія до основи
Герметик не є універсальним клеєм, тому не можна гарантувати його хороше склеювання з усіма основами на практиці. Зі зміною методів обробки поверхні основи та новими процесами, швидкість склеювання та ефект склеювання герметиків та основи також відрізняються.
Існує три форми пошкодження межі зчеплення між структурним клеєм та підкладкою. Одна з них – когезійне пошкодження, тобто сила зчеплення > сила зчеплення; інша – пошкодження зчеплення, тобто сила зчеплення < сила зчеплення. Площа пошкодження з'єднання менше або дорівнює 20% вважається кваліфікованою, а площа пошкодження зчеплення, що перевищує 20%, вважається некваліфікованою; площа пошкодження зчеплення, що перевищує 20%, є небажаним явищем у практичному застосуванні. Може бути наступних шість причин, чому структурний клей не прилипає до підкладки:
⑴ Сам субстрат важко склеїти, наприклад, PP та PE. Через високу молекулярну кристалічність та низький поверхневий натяг вони не можуть утворювати молекулярних ланцюгів дифузії та заплутаності з більшістю речовин, тому вони не можуть утворювати міцний зв'язок на межі розділу. Адгезія;
⑵ Діапазон склеювання продукту вузький, і він може працювати лише на деяких основах;
⑶ часу на обслуговування недостатньо. Зазвичай двокомпонентний структурний клей повинен тверднути щонайменше 3 дні, тоді як однокомпонентний клей повинен тверднути 7 днів. Якщо температура та вологість середовища твердіння низькі, час твердіння слід збільшити.
⑷ Неправильне співвідношення компонентів A та B. При використанні двокомпонентних продуктів користувач повинен суворо дотримуватися співвідношення, встановленого виробником, для регулювання співвідношення базового клею та затверджувача, інакше можуть виникнути проблеми на ранній стадії затвердіння або на пізнішій стадії використання з точки зору адгезії, стійкості до атмосферних впливів та довговічності. питання;
⑸ Недотримання вимог щодо очищення основи. Оскільки пил, бруд та забруднення на поверхні основи перешкоджають склеюванню, її слід ретельно очистити перед використанням, щоб забезпечити надійне склеювання структурного клею та основи.
⑹ Ненанесення ґрунтовки належним чином. Грунтовка використовується для попередньої обробки поверхні алюмінієвого профілю, що може покращити водостійкість та довговічність з'єднання, одночасно скорочуючи час склеювання. Тому в реальних інженерних застосуваннях ми повинні правильно використовувати ґрунтовку та суворо уникати видалення клею, спричиненого неправильними методами використання.
2.8 Несумісність з аксесуарами
Причиною несумісності з аксесуарами є те, що герметик вступає в фізичну або хімічну реакцію з аксесуарами, що контактують з ними, що призводить до таких небезпек, як зміна кольору конструкційного клею, антипригарне покриття основи, погіршення його характеристик та скорочення терміну служби.
3. Висновок
Силіконовий конструкційний клей має високу міцність, високу стабільність, чудову стійкість до старіння, стійкість до високих температур та інші чудові властивості, і широко використовується для конструкційного склеювання навісних стін будівель. Однак на практиці через людський фактор та проблеми обраного основного матеріалу (неможливість суворо дотримуватися будівельних специфікацій) характеристики конструкційного клею значно погіршуються, а іноді навіть стають недійсними. Тому перед будівництвом слід перевірити випробування на сумісність та адгезію скла, алюмінієвих матеріалів та аксесуарів, а також суворо дотримуватися вимог до кожної ланки під час будівництва, щоб досягти ефекту конструкційного клею та забезпечити якість проекту.
Час публікації: 30 листопада 2022 р.