Nee, dat wäert net langweileg sinn, éierlech gesot - besonnesch wann Dir Saachen aus elastesche Gummi gär hutt. Wann Dir weiderliest, fannt Dir bal alles eraus, wat Dir jeemools iwwer Eenkomponent-Silikon-Dichtmëttel wësse wollt.
1) Wat si sinn
2) Wéi een se mécht
3) Wou se benotzt solle ginn
Aféierung
Wat ass en Eenkomponent-Silikon-Dichtstoff?
Et gëtt vill Zorte vu chemesch härtende Dichtmëttelen - Silikon, Polyurethan a Polysulfid sinn déi bekanntst. Den Numm kënnt vum Réckgrat vun de bedeelegte Molekülen.
De Silikon-Réckgrat ass:
Si – O – Si – O – Si – O – Si
Modifizéiert Silikon ass eng nei Technologie (op d'mannst an den USA) a bedeit eigentlech eng organesch Réckgrat, déi mat Silanchemie gehärtet gëtt. E Beispill ass Alkoxysilan-terminéiert Polypropylenoxid.
All dës Chemikalien kënnen entweder aus engem Deel oder aus zwee Deeler bestoen, wat natierlech mat der Unzuel vun Deeler zesummenhänkt, déi Dir braucht, fir datt d'Saach härt. Dofir bedeit een Deel einfach, datt Dir d'Tube, d'Patroun oder den Eemer opmaacht, an Äert Material härt aus. Normalerweis reagéieren dës Eendeelsystemer mat der Fiichtegkeet an der Loft a ginn zu Gummi.
Also, e Eenkomponent-Silikon ass e System, dat an der Schlauch stabil ass, bis et beim Kontakt mat Loft aushärtet fir e Silikonkautschuk ze produzéieren.
Virdeeler
Eendeeleg Silikonen hunn vill eenzegaarteg Virdeeler.
-Wann se richteg zesummegesat ginn, si se ganz stabil a verlässlech mat exzellenter Haftung a physikaleschen Eegeschaften. Eng Haltbarkeet (d'Zäit, déi Dir se an der Tube leeë kënnt, ier Dir se benotzt) vun op d'mannst engem Joer ass normal, mat e puer Formuléierungen, déi vill Jore halen. Silikone hunn och onbestreitbar déi bescht laangfristeg Leeschtung. Hir physikalesch Eegeschafte änneren sech kaum mat der Zäit ouni Afloss vun der UV-Beliichtung an zousätzlech weisen se eng exzellent Temperaturstabilitéit, déi déi vun anere Dichtmëttelen ëm op d'mannst 50 ℃ iwwerschreit.
-Eenkomponent-Silikonen härten relativ séier aus, typescherweis entwéckelt sech eng Haut bannent 5 bis 10 Minutten, ginn bannent enger Stonn klebrigfräi an härten a manner wéi engem Dag zu engem elastesche Gummi vun enger Déift vun ongeféier 1/10 Zoll aus. D'Uewerfläch huet e schéint gummiartegt Gefill.
-Well se transluzent gemaach kënne ginn, wat u sech eng wichteg Eegeschaft ass (transluzent ass déi am meeschte benotzt Faarf), ass et relativ einfach, se an all Faarf ze pigmentéieren.
Aschränkungen
Silikonen hunn zwou Haaptlimitatiounen.
1) Si kënnen net mat Waasserbasisfaarf ugestrach ginn - et kann och mat Léisungsmëttelbaséierter Faarf kniffleg sinn.
2) Nom Aushärten kann den Dichtstoff en Deel vu sengem Silikonweichmacher fräisetzen, wat, wann e an enger Dilatatiounsfuge benotzt gëtt, onsiichteg Flecken um Rand vun der Fuge verursaache kann.
Natierlech, well et aus engem eenzege Bestanddeel besteet, ass et onméiglech, eng séier déif Schnëtt-duerch-Aushärtung ze kréien, well de System mat der Loft reagéiere muss an dofir vun uewen no ënnen aushärtet. E bësse méi präzis: Silikone kënnen net als eenzeg Dichtung an isoléierte Glasfënstere benotzt ginn, well... Och wann se exzellent sinn, fir flëssegt Waasser erauszehalen, passéiert Waasserdamp relativ einfach duerch de gehärtete Silikonkautschuk, wouduerch d'IG-Eenheeten beschlagnaben.
Maartgebidder an Uwendungen
Eenkomponent-Silikone ginn bal iwwerall a jiddwer Fall benotzt, och, zum Entsetzen vu verschiddene Gebaierbesëtzer, wou déi zwou uewe genannten Aschränkungen Problemer verursaachen.
De Bau- a Selwerbaumaart mécht de gréisste Volumen aus, gefollegt vun der Automobilindustrie, der Industrie, der Elektronik an der Loftfaart. Wéi bei all Dichtmëttel ass d'Haaptfunktioun vu Silikonen d'Haftung an d'Fëllung vun de Spalten tëscht zwou ähnlechen oder ënnerschiddleche Substrater, fir ze verhënneren, datt Waasser oder Zuch duerchkommen. Heiansdo gëtt eng Formuléierung kaum geännert, ausser fir se méi fléissend ze maachen, op där se dann zu enger Beschichtung gëtt. Dee beschte Wee fir tëscht enger Beschichtung, engem Klebstoff an engem Dichtmëttel z'ënnerscheeden ass einfach. En Dichtmëttel dicht tëscht zwou Uewerflächen of, während eng Beschichtung nëmmen eng ofdeckt a schützt, während e Klebstoff zwou Uewerflächen extensiv zesummenhält. En Dichtmëttel ass am ähnlechsten wéi e Klebstoff, wann e a struktureller Verglasung oder isoléierter Verglasung benotzt gëtt, awer e funktionéiert ëmmer nach fir déi zwou Substrater ofzedichten, zousätzlech zu hinnen zesummen ze halen.
Basis Chimie
De Silikon-Dichtstoff am net ausgehärteten Zoustand gesäit normalerweis aus wéi eng déck Paste oder Crème. Beim Kontakt mat Loft hydrolyséieren (reagéiere mat Waasser) déi reaktiv Endgruppen vum Silikonpolymer a verbannen sech dann mateneen, wouduerch Waasser fräigesat gëtt a laang Polymerketten entstinn, déi weider matenee reagéieren, bis d'Paste schliisslech an en impressionanten Gummi verwandelt gëtt. Déi reaktiv Grupp um Enn vum Silikonpolymer kënnt aus dem wichtegsten Deel vun der Formuléierung (ausser dem Polymer selwer), nämlech dem Vernetzungsmëttel. Et ass de Vernetzungsmëttel, deen dem Dichtstoff seng charakteristesch Eegeschafte gëtt, entweder direkt wéi Geroch an Härtungsgeschwindegkeet, oder indirekt wéi Faarf, Adhäsioun, etc. wéinst den anere Rohmaterialien, déi mat spezifesche Vernetzungssystemer wéi Fëllstoffer an Adhäsiounsförderer benotzt kënne ginn. D'Auswiel vum richtege Vernetzungsmëttel ass de Schlëssel fir déi endgülteg Eegeschafte vum Dichtstoff ze bestëmmen.
Härtungsarten
Et gëtt verschidde Verjüngungssystemer.
1) Acetoxy (sauer Esseg Geroch)
2) Oxim
3) Alkoxy
4) Benzamid
5) Amin
6) Aminoxy
Oximer, Alkoxien a Benzamiden (méi verbreet an Europa) sinn déi sougenannt neutral oder net-saier Systemer. D'Aminen an d'Aminoxysystemer hunn en Ammoniakgeroch a gi meeschtens méi an der Automobilindustrie an an der Industrie oder fir spezifesch Bauprojeten am Fräien agesat.
Réimaterialien
Formuléierunge bestinn aus verschiddene Komponenten, vun deenen e puer optional sinn, ofhängeg vun der virgesinner Endbenotzung.
Déi eenzeg absolut wesentlech Rohmaterialien sinn reaktiv Polymer a Vernetzungsmëttel. Bal ëmmer ginn awer Fëllstoffer, Adhäsiounsförderer, net-reaktiv (weichmachend) Polymer a Katalysatoren derbäigesat. Zousätzlech kënne vill aner Zousätz benotzt ginn, wéi Faarfpasten, Fungiziden, Flammhemmend Mëttel an Hëtztstabilisatoren.
Basisformuléierungen
Eng typesch Oxim-Konstruktioun oder DIY-Dichtstoffformuléierung gesäit ongeféier sou aus:
| % | ||
| Polydimethylsiloxan, OH-terminéiert 50.000 cps | 65,9 | Polymer |
| Polydimethylsiloxan, trimethylterminéiert, 1000 cps | 20 | Weichmacher |
| Methyltrioximinosilan | 5 | Vernetzungsmëttel |
| Aminopropyltriethoxysilan | 1 | Adhäsiounsförderer |
| 150 m²/g Uewerfläch geräuchert Siliziumdioxid | 8 | Fëllstoff |
| Dibutylzinndilaurat | 0,1 | Katalysator |
| Total | 100 |
Physikalesch Eegeschaften
Typesch physikalesch Eegeschafte sinn ënner anerem:
| Verlängerung (%) | 550 |
| Zugfestigkeit (MPa) | 1.9 |
| Modul bei 100 Dehnung (MPa) | 0,4 |
| Shore A Häert | 22 |
| Haut am Laf vun der Zäit (min) | 10 |
| Zäit fir d'Fräisetzung vun den Zänn (Min.) | 60 |
| Kratzzäit (Min.) | 120 |
| Duerchhärtung (mm an 24 Stonnen) | 2 |
Formuléierungen, déi aner Vernetzer benotzen, wäerten ähnlech ausgesinn a vläicht ënnerscheede sech wat den Niveau vum Vernetzer, den Typ vum Adhäsiounsförderer an den Härtungskatalysatoren ugeet. Hir physikalesch Eegeschafte variéiere liicht, ausser et gi Kettenverlängerer benotzt. Verschidde Systemer kënnen net einfach hiergestallt ginn, ausser wann eng grouss Quantitéit u Kräidfiller benotzt gëtt. Dës Zort vu Formuléierungen kënnen natierlech net an der kloerer oder transluzenter Form produzéiert ginn.
Entwécklung vun Dichtmëttelen
Et ginn 3 Etappen fir en neien Dichtstoff z'entwéckelen.
1) Konzeptioun, Produktioun an Tester am Laboratoire - ganz kleng Volumen
Hei huet de Laborchemiker nei Iddien a fänkt typescherweis mat enger Handbatch vu ronn 100 Gramm Dichtstoff un, just fir ze kucken, wéi et härt a wat fir eng Zort Gummi produzéiert gëtt. Elo gëtt et eng nei Maschinn "The Hauschild Speed Mix" vu FlackTek Inc. Dës spezialiséiert Maschinn ass ideal fir dës kleng 100g Chargen a Sekonnen ze vermëschen, während d'Loft erausgedréckt gëtt. Dëst ass wichteg, well et dem Entwéckler elo erlaabt, déi physikalesch Eegeschafte vun dëse klenge Chargen tatsächlech ze testen. Dampfkierz oder aner Fëllstoffer wéi ausgefällt Kräid kënnen an ongeféier 8 Sekonnen an de Silikon gemëscht ginn. D'Entlüftung dauert ongeféier 20-25 Sekonnen. D'Maschinn funktionéiert iwwer en duebelen asymmetresche Zentrifugemechanismus, deen d'Partikelen selwer am Fong als eege Mëschäerm benotzt. Déi maximal Mëschgréisst ass 100 Gramm a verschidde Becherzorten sinn verfügbar, dorënner och eng eenzeg Becher, wat absolut keng Botzen bedeit.
Schlëssel beim Formuléierungsprozess sinn net nëmmen d'Aarte vun den Zutaten, mä och d'Reiefolleg vun der Zousetzung an der Mëschzäit. Natierlech ass d'Ausgrenzung oder d'Entfernung vun der Loft wichteg, fir datt de Produit eng laang Haltbarkeet huet, well Loftblosen Fiichtegkeet enthalen, déi dann den Dichtstoff vun bannen aushärten léisst.
Soubal de Chemiker déi Zort Dichtstoff fonnt huet, déi fir seng spezifesch Uwendung gebraucht gëtt, kann hien op e Planéitemixer vun 1 Quart eropschalten, deen ongeféier 3-4 kleng Réier vun 110 ml (3 oz) produzéiere kann. Dëst ass genuch Material fir den initialen Haltbarkeetstest an den Adhäsiounstest plus all aner speziell Ufuerderungen.
Hie kann dann an eng 1- oder 2-Gallone-Maschinn goen, fir 8-12 Réier vun 10 oz fir méi detailléiert Tester a Proufnahme beim Client ze produzéieren. Den Dichtstoff gëtt aus dem Dëppen duerch e Metallzylinder an d'Patroun gepresst, déi iwwer den Verpackungszylinder passt. No dësen Tester ass hie prett fir d'Opskaléierung.
2) Opskaléieren a Feinabstimmung - mëttel Volumen
An der Skalierung gëtt d'Laborformuléierung elo op enger méi grousser Maschinn produzéiert, typescherweis am Beräich vun 100-200 kg oder ongeféier engem Fass. Dëse Schrëtt huet zwou Haaptzwecker.
a) fir ze kucken, ob et bedeitend Ännerungen tëscht der Gréisst vun 4 lb an dëser méi grousser Gréisst gëtt, déi duerch Mësch- an Dispersiounsraten, Reaktiounsraten an ënnerschiddlech Quantitéiten u Sheer an der Mëschung entstinn kënnen, an
b) genuch Material ze produzéieren, fir potenziell Clienten ze testen a fir e richtegt Feedback op der Aarbecht ze kréien.
Dës 50-Gallone-Maschinn ass och ganz nëtzlech fir Industrieprodukter, wa kleng Quantitéiten oder speziell Faarwe gebraucht ginn a just ongeféier eng Fass vun all Typ gläichzäiteg produzéiert muss ginn.
Et gëtt verschidden Zorte vu Mëschmaschinnen. Déi zwee am meeschte benotzte si Planetarmixer (wéi uewe gewisen) an Héichgeschwindegkeetsdispergéierer. E Planetarmixer ass gutt fir Mëschunge mat méi héijer Viskositéit, während en Dispergéierer besser funktionéiert, besonnesch a fléissende Systemer mat manner Viskositéit. Bei typesche Baudichtmëttelen kënnen all Maschinn benotzt ginn, soulaang een op d'Mëschzäit an d'potenziell Hëtztentwécklung vun engem Héichgeschwindegkeetsdispergéierer oppasst.
3) Produktiounsquantitéiten a voller Skala
Déi final Produktioun, déi batchweis oder kontinuéierlech ka sinn, reproduzéiert hoffentlech einfach déi final Formuléierung vum Opskaléierungsschratt. Normalerweis gëtt eng relativ kleng Quantitéit (2 oder 3 Chargen oder 1-2 Stonnen kontinuéierlech) Material als éischt an der Produktiounsausrüstung produzéiert a gepréift, ier déi normal Produktioun ufänkt.
Testen - Wat a wéi getest gëtt.
Wat
Physikalesch Eegeschaften - Dehnung, Zugfestigkeit a Modul
Haftung op entspriechend Ënnerlag
Haltbarkeet - souwuel beschleunegt wéi och bei Raumtemperatur
Härtungsraten - Haut iwwer Zäit, Haftungszäit, Kratzzäit an Duerchhärtungszäit, Faarwen Temperaturstabilitéit oder Stabilitéit a verschiddene Flëssegkeeten wéi Ueleg
Zousätzlech ginn aner Schlësseleegeschafte iwwerpréift oder observéiert: Konsistenz, geruchsarm, korrosivitéit an allgemengt Ausgesinn.
Wéi
E Blat Dichtstoff gëtt erausgezunn a fir eng Woch aushärten gelooss. Eng speziell Hantel gëtt dann ausgeschnidden an an en Zuchmesser gesat, fir physikalesch Eegeschafte wéi Dehnung, Modul a Zuchfestigkeit ze moossen. Si gi benotzt fir Adhäsiouns-/Kohäsiounskräften op speziell virbereete Prouwe ze moossen. Einfach Jo-Nee-Adhäsiounstester ginn duerchgefouert, andeems u Perlen aus Material gezunn ginn, déi op de jeweilege Substrater gehärtet sinn.
E Shore-A Meter moosst d'Häert vum Gummi. Dësen Apparat gesäit aus wéi e Gewiicht an e Mooss mat enger Spëtz, déi an d'gehärtet Prouf dréckt. Wat méi d'Spëtzt an de Gummi andréngt, wat méi mëll de Gummi ass an de Wäert méi niddreg ass. Eng typesch Baudichtmëttel läit am Beräich vun 15-35.
Hautiwwerlafzäiten, Haftfreizäiten an aner speziell Hautmiessunge ginn entweder mam Fanger oder mat Plastikfolien mat Gewiichter duerchgefouert. D'Zäit, bis de Plastik propper ewechgezunn ka ginn, gëtt gemooss.
Fir d'Haltbarkeet ze garantéieren, ginn Dichtstofftuben entweder bei Raumtemperatur (wat natierlech 1 Joer dauert fir eng Haltbarkeet vun 1 Joer ze garantéieren) oder bei erhéichten Temperaturen, typescherweis 50℃ fir 1, 3, 5, 7 Wochen etc., gereeft. Nom Alterungsprozess (am beschleunegte Fall soll d'Tube ofkille) gëtt d'Material aus der Tube extrudéiert an an eng Folie gezunn, wou se aushärte kann. Déi physikalesch Eegeschafte vum Gummi, deen an dëse Folie geformt gëtt, ginn wéi virdrun getest. Dës Eegeschafte ginn dann mat deene vu frësch zesummegesate Materialien verglach, fir déi entspriechend Haltbarkeet ze bestëmmen.
Eng spezifesch detailléiert Erklärung vun de meeschte erfuerderlechen Tester fannt Dir am ASTM Handbuch.
E puer lescht Tipps
Eenkomponent-Silikonen sinn déi héchstqualitativ Dichtmëttel, déi et gëtt. Si hunn Aschränkungen a wa spezifesch Ufuerderunge gestallt ginn, kënne se speziell entwéckelt ginn.
Et ass wichteg sécherzestellen, datt all d'Rohmaterialien sou dréchen wéi méiglech sinn, d'Formuléierung stabil ass an datt Loft am Produktiounsprozess ewechgeholl gëtt.
D'Entwécklung an d'Tester sinn am Fong deeselwechte Prozess fir all Dichtstoff vun engem bestëmmten Deel, onofhängeg vum Typ - gitt just sécher, datt Dir all méiglech Eegeschafte gepréift hutt, ier Dir ufänkt, Produktiounsquantitéiten ze maachen, an datt Dir e kloert Verständnis vun de Bedierfnesser vun der Uwendung hutt.
Jee no den Ufuerderunge vun der Uwendung kann déi richteg Härtungschemie ausgewielt ginn. Zum Beispill, wann e Silikon ausgewielt gëtt a Geroch, Korrosioun an Adhäsioun net als wichteg ugesi ginn, awer e niddrege Präis gebraucht gëtt, dann ass Acetoxy déi richteg Wiel. Wann et awer ëm Metalldeeler geet, déi korrodéiert kënne ginn, oder wann eng speziell Adhäsioun op Plastik an enger eenzegaarteger glänzender Faarf gebraucht gëtt, dann braucht Dir en Oxim.
[1] Dale Flackett. Siliziumverbindungen: Silanen a Silikonen [M]. Gelest Inc: 433-439
* Foto vun OLIVIA Silikon-Dichtstoff
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 31. Mäerz 2024
