Şu anda piyasada, esas olarak silikon ve poliüretan sızdırmazlık ürünleri olmak üzere, tek bileşenli reaktif elastik sızdırmazlık malzemelerinin birçok yaygın türü bulunmaktadır.Farklı türdeki elastik sızdırmazlık malzemelerinin aktif fonksiyonel grupları ve kürlenmiş ana zincir yapıları açısından farklılıklar vardır.Sonuç olarak, uygulanabilir kısımlarında ve alanlarında az çok sınırlamalar vardır.Burada, anlayışımızı derinleştirmek ve pratik uygulamalarda uygun seçimler yapmak amacıyla, yaygın olarak kullanılan birçok tek bileşenli reaktif elastik dolgu macununun sertleşme mekanizmalarını tanıtıyoruz ve farklı elastik dolgu macunlarının avantajlarını ve dezavantajlarını karşılaştırıyoruz.
1. Ortak tek bileşenli reaktif elastik sızdırmazlık kürleme mekanizması
Yaygın tek bileşenli reaktif elastik sızdırmazlık malzemeleri temel olarak şunları içerir: silikon (SR), poliüretan (PU), silil ile sonlanan modifiye poliüretan (SPU), silil ile sonlanan polieter (MS), Prepolimer farklı aktif fonksiyonel gruplara ve farklı sertleşme reaksiyon mekanizmalarına sahiptir.
1.1Silikon elastomer dolgu macununun kürlenme mekanizması
Şekil 1. Silikonun kürlenme mekanizması
Silikon sızdırmazlık malzemeleri kullanıldığında, ön polimer havadaki eser miktardaki nemle reaksiyona girer ve ardından bir katalizörün etkisi altında katılaşır veya vulkanize olur.Yan ürünler küçük moleküler maddelerdir.Mekanizma Şekil 1'de gösterilmektedir. Kürleme sırasında açığa çıkan farklı küçük moleküler maddelere göre, silikon dolgu macunu aynı zamanda asit giderme tipi, deketoksim tipi ve alkolden arındırma tipine de ayrılabilir.Bu tip silikon yapıştırıcıların avantajları ve dezavantajları Tablo 1'de özetlenmiştir.
Tablo 1. Çeşitli silikon yapıştırıcı türlerinin avantaj ve dezavantajlarının karşılaştırılması
1.2 Poliüretan elastik dolgu macununun kürlenme mekanizması
Tek bileşenli poliüretan sızdırmazlık maddesi (PU), molekülün ana zincirinde tekrarlanan üretan segmentleri (-NHCOO-) içeren bir polimer türüdür.Kürleme mekanizması, izosiyanatın suyla reaksiyona girerek kararsız bir ara karbamat oluşturması, bunun daha sonra CO2 ve amin oluşturmak üzere hızla ayrışması ve ardından aminin sistemdeki fazla izosiyanatla reaksiyona girmesi ve son olarak ağ yapılı bir elastomer oluşturmasıdır.Kürleme reaksiyonu formülü aşağıdaki gibidir:
Şekil 1.Poliüretan mastiğin kürlenme reaksiyon mekanizması
1.3 Silanla modifiye edilmiş poliüretan dolgu macununun kürlenme mekanizması
Şekil 3. Silanla modifiye edilmiş poliüretan dolgu macununun kürlenme reaksiyon mekanizması
Poliüretan sızdırmazlık malzemelerinin bazı eksiklikleri göz önüne alındığında, poliüretan yakın zamanda yapıştırıcı hazırlamak için silanla modifiye edildi ve silanla modifiye edilmiş poliüretan sızdırmazlık maddesi (SPU) adı verilen, poliüretan yapısından oluşan bir ana zincir ve bir alkoksisilan uç grubuyla yeni bir tür sızdırmazlık yapıştırıcısı oluşturuldu.Bu tip dolgu macununun sertleşme reaksiyonu silikonunkine benzer; yani alkoksi grupları nem ile reaksiyona girerek stabil bir Si-O-Si üç boyutlu ağ yapısı oluşturmak üzere hidroliz ve polikondensasyona uğrar (Şekil 3).Ağ çapraz bağlantı noktaları ve çapraz bağlantı noktalarının arası poliüretan esnek segment yapılardır.
1.4 Silil sonlu polieter sızdırmazlık malzemelerinin kürlenme mekanizması
silil sonlu polieter sızdırmazlık maddesi (MS), silan modifikasyonuna dayanan tek bileşenli elastik bir yapıştırıcıdır.Hem poliüretanın hem de silikonun avantajlarını birleştiren, PVC, silikon yağı, izosiyanat ve solvent içermeyen yeni nesil yapışkanlı sızdırmazlık ürünleridir.MS yapıştırıcı oda sıcaklığında havadaki nem ile reaksiyona girer, böylece -Si(OR) VEYA -SIR (OR)- yapısına sahip silanize polimer zincir ucunda hidrolize edilir ve Si-O- ile bir elastomere çapraz bağlanır. Sızdırmazlık ve yapıştırma etkisi elde etmek için Si ağ yapısı.Kürleme reaksiyonu süreci aşağıdaki gibidir:
Şekil 4. Silil sonlu polieter dolgu macununun kürlenme mekanizması
2. Yaygın olarak kullanılan tek bileşenli reaktif elastik sızdırmazlık malzemelerinin avantaj ve dezavantajlarının karşılaştırılması
2.1 Silikon dolgu macunlarının avantajları ve dezavantajları
⑴Silikon dolgu macununun avantajları:
① Mükemmel hava koşullarına dayanıklılık, oksijen direnci, ozon direnci ve ultraviyole direnci;② Düşük sıcaklıkta iyi esneklik.
⑵Silikon dolgu macununun dezavantajları:
①Kötü yeniden dekorasyon ve boyanamaz;②Düşük yırtılma mukavemeti;③Yetersiz yağ direnci;④Delinmeye karşı dayanıklı değildir;⑤Yapışkan katman, betonu, taşı ve diğer gevşek yüzeyleri kirleten yağlı sızıntı suyunu kolaylıkla üretir.
2.2 Poliüretan Mastiklerin Avantajları ve Dezavantajları
⑴Poliüretan dolgu macununun avantajları:
① Çeşitli yüzeylere iyi yapışma;② Mükemmel düşük sıcaklık esnekliği;③ Dinamik eklemler için uygun, iyi esneklik ve mükemmel iyileşme özellikleri;④ Yüksek mekanik mukavemet, mükemmel aşınma direnci, yağ direnci ve Biyolojik yaşlanma direnci;⑤ Tek bileşenli nemle kürlenen poliüretan sızdırmazlık malzemelerinin çoğu solvent içermez ve alt tabakaya ve çevreye herhangi bir kirlilik yaratmaz;⑥ Sızdırmazlık maddesinin yüzeyi boyanabilir ve kullanımı kolaydır.
⑵Poliüretan dolgu macununun dezavantajları:
① Yüksek sıcaklık ve yüksek nem ortamında nispeten hızlı bir şekilde kürlenirken, kolayca kabarcıklar oluşur ve bu da dolgu macununun performansını etkiler;② Gözeneksiz yüzeylerin (cam, metal vb.) bileşenlerinin yapıştırılması ve yalıtılması sırasında genellikle bir astar gereklidir;③ Sığ Renk formülü UV yaşlanmasına karşı hassastır ve tutkalın depolama stabilitesi ambalajdan ve dış koşullardan büyük ölçüde etkilenir;④ Isı direnci ve yaşlanma direnci biraz yetersiz.
2.3 Silanla modifiye edilmiş poliüretan sızdırmazlık malzemelerinin avantajları ve dezavantajları
⑴Silanla modifiye edilmiş poliüretan dolgu macununun avantajları:
① Kürleme kabarcık oluşturmaz;② İyi esnekliğe, hidroliz direncine ve kimyasal direnç stabilitesine sahiptir;③ Mükemmel hava koşullarına dayanıklılık, ısı direnci, yaşlanma direnci, ürün depolama stabilitesi;④ Yapıştırma sırasında yüzeylere geniş ölçüde uyum sağlama Genel olarak astar gerekli değildir;⑤Yüzey boyanabilir.
⑵Silanla modifiye edilmiş poliüretan dolgu macununun dezavantajları:
① UV dayanımı silikon dolgu macunu kadar iyi değildir;② Yırtılma direnci poliüretan dolgu macunundan biraz daha kötüdür.
2.4 Silil sonlu polieter sızdırmazlık malzemelerinin avantajları ve dezavantajları
⑴Silil sonlu polieter sızdırmazlık maddesinin avantajları:
① Çoğu alt tabakaya mükemmel bağlanma özelliklerine sahiptir ve astarsız aktivasyon bağlantısı sağlayabilir;② Sıradan poliüretandan daha iyi ısı direncine ve UV yaşlanma direncine sahiptir;③ Yüzeyi boyanabilir.
⑵Silil sonlu polieter sızdırmazlık maddesinin dezavantajları:
① Hava koşullarına dayanıklılık silikon silikonunki kadar iyi değildir ve yaşlanmadan sonra yüzeyde çatlaklar oluşur;② Cama yapışması zayıf.
Yukarıdaki giriş sayesinde, yaygın olarak kullanılan çeşitli tek bileşenli reaktif elastik dolgu macunlarının kürlenme mekanizmaları hakkında bir ön anlayışa sahip oluyoruz ve bunların avantajlarını ve dezavantajlarını karşılaştırarak her bir ürün hakkında genel bir anlayışa ulaşabiliyoruz.Pratik uygulamalarda, uygulama parçasının iyi bir sızdırmazlığını veya bağlanmasını sağlamak için sızdırmazlık maddesi, yapıştırma parçasının gerçek uygulama koşullarına göre seçilebilir.
Gönderim zamanı: 15 Kasım 2023