V současné době je na trhu mnoho běžných typů jednosložkových reaktivních elastických tmelů, především silikonových a polyuretanových tmelů.Různé typy elastických tmelů se liší ve svých aktivních funkčních skupinách a vytvrzených strukturách hlavního řetězce.V důsledku toho existují větší či menší omezení v jeho použitelných částech a oblastech.Zde představíme mechanismy vytvrzování několika běžných jednosložkových reaktivních elastických tmelů a porovnáme výhody a nevýhody různých typů elastických tmelů, abychom prohloubili naše porozumění a učinili vhodná rozhodnutí v praktických aplikacích.
1. Mechanismus vytvrzování běžného jednosložkového reaktivního elastického tmelu
Mezi běžné jednosložkové reaktivní elastické tmely patří především: silikon (SR), polyuretan (PU), modifikovaný polyuretan zakončený silylem (SPU), polyether zakončený silylem (MS), prepolymer má různé aktivní funkční skupiny a různé mechanismy vytvrzovací reakce.
1.1Mechanismus vytvrzování silikonového elastomerového tmelu
Obrázek 1. Mechanismus vytvrzování silikonového tmelu
Při použití silikonových tmelů reaguje prepolymer se stopovým množstvím vlhkosti ve vzduchu a poté působením katalyzátoru tuhne nebo vulkanizuje.Vedlejšími produkty jsou látky s malou molekulou.Mechanismus je znázorněn na obrázku 1. Podle různých malomolekulárních látek uvolňovaných během vytvrzování lze silikonový tmel také rozdělit na typ odkyselení, typ deketoximu a typ dealkoholizace.Výhody a nevýhody těchto typů silikonových lepidel jsou shrnuty v tabulce 1.
Tabulka 1. Porovnání výhod a nevýhod několika typů silikonových lepidel
1.2 Mechanismus vytvrzování polyuretanového elastického tmelu
Jednosložkový polyuretanový tmel (PU) je typ polymeru obsahujícího opakující se uretanové segmenty (-NHCOO-) v hlavním řetězci molekuly.Mechanismus vytvrzování spočívá v tom, že isokyanát reaguje s vodou za vzniku nestabilního meziproduktu karbamátu, který se pak rychle rozkládá za vzniku CO2 a aminu a poté amin reaguje s přebytkem isokyanátů v systému a nakonec tvoří elastomer se síťovou strukturou.Jeho vzorec vytvrzovací reakce je následující:
Obrázek 1. Mechanismus vytvrzovací reakce polyuretanového tmelu
1.3 Mechanismus vytvrzování silanem modifikovaného polyuretanového tmelu
Obrázek 3. Mechanismus reakce vytvrzování silanem modifikovaného polyuretanového tmelu
Vzhledem k některým nedostatkům polyuretanových tmelů byl polyuretan nedávno modifikován silanem pro přípravu lepidel, čímž se vytvořil nový typ těsnicího lepidla s hlavním řetězcem polyuretanové struktury a alkoxysilanovou koncovou skupinou, nazývaný silanem modifikovaný polyuretanový tmel (SPU).Vytvrzovací reakce tohoto typu tmelu je podobná jako u silikonu, to znamená, že alkoxyskupiny reagují s vlhkostí a podléhají hydrolýze a polykondenzaci za vzniku stabilní trojrozměrné síťové struktury Si-O-Si (obrázek 3).Body síťování a mezi body síťování jsou polyuretanové flexibilní segmentové struktury.
1.4 Mechanismus vytvrzování polyetherových tmelů zakončených silylem
Polyetherový tmel (MS) zakončený silylem je jednosložkové elastické lepidlo na bázi silanové modifikace.Spojuje výhody polyuretanu a silikonu, je novou generací lepicích tmelů bez PVC, silikonového oleje, isokyanátu a rozpouštědel.MS lepidlo reaguje s vlhkostí ve vzduchu při pokojové teplotě, takže silanizovaný polymer se strukturou -Si(OR) NEBO -SIR (OR)- je na konci řetězce hydrolyzován a zesíťován do elastomeru s Si-O- Síťová struktura Si pro dosažení těsnícího a spojovacího účinku.Proces vytvrzování je následující:
Obrázek 4. Mechanismus vytvrzování polyetherového tmelu zakončeného silylem
2. Porovnání výhod a nevýhod běžných jednosložkových reaktivních elastických tmelů
2.1 Výhody a nevýhody silikonových tmelů
⑴Výhody silikonového tmelu:
① Vynikající odolnost proti povětrnostním vlivům, odolnost vůči kyslíku, odolnost proti ozónu a odolnost proti ultrafialovému záření;② Dobrá flexibilita při nízkých teplotách.
⑵ Nevýhody silikonového tmelu:
①Špatná re-dekorace a nelze ji natírat;②Nízká pevnost v roztržení;③Nedostatečná odolnost vůči oleji;④ Není odolný proti propíchnutí;⑤Vrstva lepidla snadno vytváří olejový výluh, který kontaminuje beton, kámen a další volné podklady.
2.2 Výhody a nevýhody polyuretanových tmelů
⑴Výhody polyuretanového tmelu:
① Dobrá přilnavost k různým podkladům;② Vynikající flexibilita při nízkých teplotách;③ Dobrá elasticita a vynikající zotavovací vlastnosti, vhodné pro dynamické klouby;④ Vysoká mechanická pevnost, vynikající odolnost proti opotřebení, odolnost proti oleji a odolnost proti biologickému stárnutí;⑤ Většina jednosložkových polyuretanových tmelů vytvrzovaných vlhkostí neobsahuje rozpouštědla a neznečišťuje podklad ani životní prostředí;⑥ Povrch tmelu může být natřen a snadno použit.
⑵ Nevýhody polyuretanového tmelu:
① Při vytvrzování v prostředí s vysokou teplotou a vysokou vlhkostí při relativně vysoké rychlosti se snadno vytvářejí bubliny, což ovlivňuje výkon tmelu;② Při lepení a utěsňování součástí neporézních podkladů (jako je sklo, kov atd.) je obecně vyžadován základní nátěr;③ Mělký Barevný vzorec je náchylný ke stárnutí UV zářením a skladovací stabilita lepidla je značně ovlivněna balením a vnějšími podmínkami;④ Tepelná odolnost a odolnost proti stárnutí jsou mírně nedostatečné.
2.3 Výhody a nevýhody silanem modifikovaných polyuretanových tmelů
⑴Výhody silanem modifikovaného polyuretanového tmelu:
① Vytvrzování neprodukuje bubliny;② Má dobrou flexibilitu, odolnost proti hydrolýze a stabilitu chemické odolnosti;③ Vynikající odolnost proti povětrnostním vlivům, tepelná odolnost, odolnost proti stárnutí, stabilita při skladování;④ Široká adaptabilita na podklady při lepení Obecně není potřeba žádný základní nátěr;⑤ Povrch lze natírat.
⑵ Nevýhody silanem modifikovaného polyuretanového tmelu:
① Odolnost proti UV záření není tak dobrá jako u silikonového tmelu;② Odolnost proti roztržení je o něco horší než u polyuretanového tmelu.
2.4 Výhody a nevýhody polyetherových tmelů zakončených silylem
⑴Výhody polyetherového tmelu zakončeného silylem:
① Má vynikající lepicí vlastnosti k většině substrátů a může dosáhnout aktivačního lepení bez primerů;② Má lepší tepelnou odolnost a odolnost proti UV záření než běžný polyuretan;③ Může být natřen na jeho povrch.
⑵ Nevýhody polyetherového tmelu zakončeného silylem:
① Odolnost vůči povětrnostním vlivům není tak dobrá jako u silikonového silikonu a po stárnutí se na povrchu objevují praskliny;② Přilnavost ke sklu je špatná.
Prostřednictvím výše uvedeného úvodu jsme předběžně porozuměli mechanismu vytvrzování několika běžně používaných typů jednosložkových reaktivních elastických tmelů a porovnáním jejich výhod a nevýhod můžeme dosáhnout celkového pochopení každého produktu.V praktických aplikacích lze tmel zvolit podle skutečných podmínek aplikace lepené části, aby se dosáhlo dobrého utěsnění nebo lepení aplikační části.
Čas odeslání: 15. listopadu 2023