Ако някога сте работили в промишлено производство, знаете колко брутална среда може да доведе до тежки химикали, екстремни температури, постоянни вибрации и кратки срокове за производство. Като човек, който е в играта на двукомпонентния силикон от години (аз не съм просто продавач, помагал съм на клиентите да отстраняват неизправностите на уплътненията и проблемите с гърнето в цеха), един въпрос възниква повече от всеки друг: наистина ли двукомпонентният силикон е устойчив на химикали в индустриални условия?
Кратък отговор: Зависи. Но преди да го отхвърлите или да го обещаете твърде много, нека да разберем какво означава "химическа устойчивост" тук, как двукомпонентният силикон се подрежда срещу други материали и какво трябва да знаете, за да изберете правилния клас за вашия конкретен случай на употреба. Виждал съм твърде много компании да пилеят хиляди за грешния силикон, защото смятат, че всички двукомпонентни силикони са еднакви. Сигнал за спойлер: Не са.
Първо, нека изясним някои основни неща. Двукомпонентният (RTV-2) силикон не е типичният еднокомпонентен силикон, който изстисквате от тубичка. Това е система от две части: Част А е основният полимер, Част Б е втвърдяващият агент и когато ги смесите в определено съотношение (обикновено 10:1 или 1:1), тя се втвърдява в гъвкаво, гумено твърдо вещество. Този процес на втвърдяване е ключов тук – за разлика от еднокомпонентните силикони, които разчитат на влагата във въздуха, за да се втвърдят, двукомпонентните се втвърдяват химически, което ви позволява да настроите свойствата му в много по-голяма степен, за да се справят със специфични индустриални натоварвания.
Сега, когато става дума за химическа устойчивост, суперсилата на двукомпонентния силикон е неговата ниска повърхностна енергия и наситен Si-O гръбнак. Повечето химикали (киселини, основи, разтворители, масла) не се свързват добре с молекулярната структура на силикона, така че той е устойчив на абсорбция и разграждане. Но тук е уловката: не всички химикали са създадени еднакви и не всички двукомпонентни силикони са формулирани еднакво. Например, някои видове издържат отлично на леки промишлени разтворители като изопропилов алкохол или минерални спиртни напитки, но ще се разпаднат, ако бъдат изложени на силни окислители като водороден прекис или концентрирани киселини. Други могат да издържат на хидравлични течности, но да омекнат или да набъбнат в определени масла на петролна основа.
Спомням си един клиент преди няколко години в преработката на храни и напитки, който смяташе, че всеки двукомпонентен силикон ще работи за уплътняване на конвейерни лагери, които изпускат растително масло. Те грабнаха от рафта евтин двукомпонентен силикон с общо предназначение и в рамките на три месеца уплътнението се наду толкова зле, че се отдръпна от металния корпус, причинявайки разлив и 12 часа престой. Оказа се, че препоръчахме клас, формулиран специално за контакт с мастни киселини и растителни масла – те смениха и оттогава не са имали проблем. Ето защо общите силиконови спецификации стигат само дотук.
Друг пример: Инсталациите за химическа обработка, които обработват агресивни химикали като солна киселина или амоняк, се нуждаят от специализирани двукомпонентни силикони, формулирани с омрежващи агенти, които могат да издържат на тях. Стандартният двукомпонентен силикон може да започне да се напуква или да губи еластичност след няколко месеца на излагане, но правилно формулиран промишлен двукомпонентен силикон може да издържи години. Ключът тук е химията преди втвърдяване. Силиконите с по-висока плътност на омрежване (повече връзки между полимерните вериги) обикновено имат по-добра химическа устойчивост, докато по-меките силикони с по-ниска плътност са по-гъвкави, но абсорбират повече химикали с течение на времето.
Чакайте, но какво ще кажете за обикновените индустриални химикали, които са навсякъде? Нека прегледаме обичайните заподозрени. Водата и меките соли (като тези в пречиствателните станции) не са проблем за повечето двукомпонентни силикони. Слабите киселини (като оцетната или лимонената киселина в почистващите разтвори) не причиняват значително разграждане, въпреки че може да видите леко обезцветяване с течение на времето, ако е изложено постоянно. За силни киселини, основи или разтворители трябва да търсите силикони, тествани специално за тази среда. Помогнахме на клиенти в операциите по нанасяне на метални покрития, например, да изберат топлоустойчива силиконова смес за заливане, която не само издържа на баните с киселинно покритие, но и на високите температури от промишлените пещи наблизо. Можете да проверите повече за това и другите ни специализирани степени тук:Оптимизирайте производителността с топлоустойчива силиконова заливна смес.
Едно нещо, което хората често бъркат, е химическата устойчивост срещу химическата съвместимост. Устойчивостта е свързана с това колко добре силиконът се държи след излагане (без подуване, напукване или загуба на адхезия), докато съвместимостта е свързана с това дали самият силикон реагира с химикала. Например, някои двукомпонентни силикони се втвърдяват бавно или изобщо не се втвърдяват, ако влязат в контакт с определени химикали преди втвърдяване - подобно на определени втвърдители на основата на амини, които могат да бъдат инхибирани от материали, съдържащи сяра. Винаги първо тествайте малка партида, ако работите с нов химикал, това е моето правило. Имах клиент, който се опитваше да използва силикон за запечатване на част, която имаше остатъчен освобождаващ агент за плесени, и силиконът никога не се втвърди напълно. Това е прост тест, но ви спестява много главоболия.
Сега нека поговорим за различните видове двукомпонентни силикони и техните химически показатели, защото не всички степени се правят за една и съща работа. За производителите на електроника, които запълват компоненти, чувствителни към вибрации неща като сензори или печатни платки, нисконапрегнатата силиконова заливна смес е голяма работа. Тези силикони имат нисък модул (така че се огъват заедно с компонента, без пукнатини от напрежение) и добра устойчивост на промишлени разтворители и масла - идеални за автомобилна или промишлена електроника, която е изложена на грес и почистващи разтворители. Имаме специфичен клас, SFY-161, който също е устойчив на пламък, така че работи за приложения с изисквания за противопожарен кодекс. Можете да прочетете повече за това тук:Силиконова смес с ниско напрежение за чувствителна на вибрации електроника|SFY-161.
Ако се нуждаете от нещо ясно за оптични приложения, като LED капсулиране или компоненти на дисплея, двукомпонентните оптично прозрачни силиконови смеси за запълване са правилният начин. Те трябва да издържат на пожълтяване от ултравиолетова светлина, а също и от химикали като почистващи препарати, използвани в производството, плюс запазват прозрачността си, така че светлината да преминава през тях. Имаме набор от тях, свързани тук:Двукомпонентни оптически прозрачни силиконови смеси за заливане. За общо заливане или запечатване, нашето двукомпонентно силиконово лепило за заливане е работен кон за много магазини – гъвкаво, добра адхезия към метал, пластмаса и стъкло и издържа на повечето често срещани индустриални химикали. Вижте това тук:Двукомпонентно силиконово лепило.
И за леене или формоване, RTV-2 прозрачната силиконова гумена течност е супер популярна. Лесно се смесва, втвърдява се при стайна температура и има добри свойства на освобождаване и химическа устойчивост за леярски части, които могат да влязат в контакт с масла или разтворители по-късно. Това е свързано тук:RTV-2 прозрачна силиконова каучукова течност.
Сега, какви са ограниченията? Двукомпонентният силикон не е непобедим. Дългосрочното излагане на изключително силни окислители (като концентрирана азотна киселина или водороден пероксид над 30%) може да разруши структурата му. Някои разтворители, като толуен или ксилен, могат да причинят омекване или подуване, ако силиконът не е формулиран за устойчивост на разтворители. И ако работите при температури над 200°C (392°F) за продължителни периоди, дори най-добрият силикон ще започне да се разгражда по-бързо, тъй като топлината ускорява химичните реакции. Но за повечето промишлени условия - където температурите са между -40°C до 180°C и химикалите са умерени до тежки (но не екстремни окислители) - двукомпонентният силикон се държи по-добре от епоксиди или полиуретани, които са по-крехки, по-малко гъвкави и се разграждат по-бързо, когато са изложени на химикали.
Друг фактор, който хората пренебрегват, е адхезията. Силиконовото уплътнение или сместа за заливане може да има голяма химическа устойчивост сама по себе си, но ако не прилепне добре към основата (метал, пластмаса и т.н.), тя ще се провали на повърхността. Ето защо изборът на двукомпонентен силикон с правилния грунд или клас, който е формулиран да се свързва с вашия специфичен материал, е толкова важен. Виждал съм случай, при който клиент е използвал силикон с висока химическа устойчивост върху алуминий, но не е използвал грунд и силиконът се е отлепил след излагане на солена вода. Химическата устойчивост беше добра, но адхезията беше лоша. Така че не гледайте само химическите характеристики на силикона - проверете адхезията му към вашите части.
И така, да се върнем към първоначалния въпрос: двукомпонентният силикон устойчив ли е на химикали в промишлени условия? Отговорът е категорично „да – ако изберете правилната оценка“. Не можете да вземете случаен двукомпонентен силикон от магазина за хардуер и да очаквате, че ще издържи на промишлени химикали, но специален двукомпонентен силикон, формулиран за вашата специфична среда, ще надмине повечето други материали.
Ако работите върху проект в момента – независимо дали става дума за запечатване на резервоари за химикали, заливане на електроника във фабрика, създаване на уплътнения за индустриално оборудване или отливане на части, които трябва да работят с химикали – и не сте сигурни кой двукомпонентен силикон да използвате, свържете се с нас. Ние работим с индустриални клиенти от години, тестваме различни степени срещу излагане на химикали в реалния свят и можем да ви помогнем да изберете правилния, за да избегнете прекъсвания и скъпи ремонти. Не губете пари за грешен материал - нека обсъдим вашето приложение.
Референции
- Хауъл, Б. (2021). Химическа устойчивост на силиконови еластомери за промишлени приложения.Вестник за индустриални лепила и уплътнители, 18 (2), 45-52.
- Смит, JA (2022). RTV-2 Силикони: Настройка на формулата за химическо и механично представяне.Тестване на полимери, 109, член 106521.
- Лий, С. и Пател, Р. (2020). Съвместимост на двукомпонентни силикони с обикновени промишлени химикали.Доклади на Международната конференция по полимерни материали, 7, 112-117.