• (многоканальный)
  • +7 (495)
739-44-14
  • (факс-автомат)
  • +7 (495)
739-44-13

Области применения

Окно
Обозначения
Гаражные ворота
Стена
  • Приклеивание тяжелых конструкций
  • Клеи
Обозначения
Мелкий ремонт
  • Изделия из керамики
  • Клеи
Обозначения
Пол
Обозначения
Отделочные материалы
Обозначения
Главная - Полезная информация - Статьи - Герметики - Химия силиконов

Химия силиконов

Вежховский Т. Все о силиконах // Витрина. 2002 . №4. C. 52-56

Герметики XXI века используют все: и мастер, заменяющий выбитое стекло, и крупные фирмы, внедряющие в жизнь структурное остекление. Почему выбираемый нами тип герметика оказывается недостаточно надежным? Можно ли не делать ошибок в будущем?

В предыдущем номере нашего журнала мы познакомились с кремнийорганическими синтетическими полимерами, известными под названием "силиконы". Часто этому термину придают более широкое значение, распространяя его на все герметики на основе названного полимера. Кроме кремния (Si) в состав полимера входят метиловые, алкиловые, фторалкиловые, фениловые и виниловые группы. Соответственно, полученные продукты различаются физико-химическими свойствами и областью своего применения.

Рассмотрим отдельные элементы силиконового уплотняющего материала. Номером первым в этом списке, создающим эластичную основу каждого уплотняющего материала, является полимер.

Силиконовые полимеры образуются в пять этапов из общедоступной окиси кремния:

1. На первом этапе окись кремния (SiO2) восстанавливается углем до свободного кремния (Si) в мелкодисперсном состоянии.

2. На втором этапе, который проходит параллельно и независимо от первого, получают из метилового спирта хлористый метил CH3OH + HCl =« CH3Cl + H2O

3. Третий этап заключается в получении хлорметилсилана (СН3)3SiC! из компонентов, полученных на первых двух этапах.

4. Мономер хлорметилсилана после гидролиза (четвертый этап)

(CH3)3SiCl + H2O =« (CH3)3SiOH

подвергается конденсации, то есть превращению в полимер.

5. При этом отдельные молекулы мономера оксиметилсилана сшиваются последовательно, пока не получится изящный полимер с общей формулой:

(CH3)3SiO-[-(CH3)2SiO]m-SiO(CH3)3,

и названием полидиметилсилан (ПДМС).

Для производства герметиков для дерева, стекла и других материалов, а также конструкционных клеев применяются модифицированные полимеры со средней длиной цепи и различными функциональными группами, причем доминирует метильная группа.

Чтобы уплотняющий материал затвердел, необходимо провести реакцию "сшивания", которая основана на связывании отдельных цепей между собой. Реакция отверждения однокомпонентных силиконов протекает с участием водяного пара, содержащегося в воздухе. Силикон в нормальных условиях отвердевает со скоростью около 2 мм в сутки. Скорость этой реакции в значительной мере зависит от процентного содержания водяного пара в воздухе. В нормальных условиях, т.е. при температуре 20°С и относительной влажности 50 %, 1 м3 воздуха содержит 18 г водяного пара, и тот же самый 1 м3 воздуха при температуре 5°С и относительной влажности 50 % содержит только 3 г водяного пара. В результате, время отверждения увеличивается почти в три раза. Это касается всех однокомпонентных силиконов. Интересно, что продукты реакции отверждения определяют область применения силиконов, но не их механические свойства.

Процесс отверждения силикона всегда протекает от поверхности уплотняющего материала по направлению к внутренним слоям. Одновременно с ростом толщины твердеющего слоя герметика снижается скорость диффузии водяного пара и процесс замедляется. При толщине слоя более 15 мм диффузия водяного пара практически не происходит и дальнейшее отверждение невозможно. Это следует учитывать при проектировании уплотнений с применением однокомпонентных силиконов. Этого неудобства нет у двухкомпонентных силиконов, в которых процесс отверждения происходит после смешивания полимера со сшивающим агентом.

В зависимости от вида полимера применяются различные сшивающие агенты, что определяет химические свойства силиконов.

Напомним классификацию силиконов в зависимости от выделяющихся при гидролизе компонентов:

1) однокомпонентные АЦЕТАТНЫЕ (кислотные - образуется уксусная кислота СН3-СООН);

2) однокомпонентные ОКСИМНЫЕ (нейтральные - продуктом реакции является метилэтилкетоксим RN=OH);

3) однокомпонентные силиконы "АЛКОКСЫ" (нейтральные, где продуктом реакции является спирт R-OH);

4) двукомпонентные силиконы "АЛКОКСЫ" (нейтральные, продуктом реакции тоже является спирт).

Другие типы силиконовых систем на рынке встречаются редко.

За правильность прохождения реакции отверждения несут ответственность различные катализаторы, прежде всего, катализаторы на базе металлоорганических соединений олова или титана. Обычно катализатор не принимает участия в реакции сшивания. Титановый катализатор создает дополнительную структуру, соединяющую отдельные полимерные цепи, укрепляющую эластичность после отверждения. Благодаря этому новая генерация нейтральных силиконов "АЛКОКСЫ" обладает беспрецедентными механическими свойствами и адгезивной способностью.

В компании «АльфаГерметик» Вы можете приобрести не только герметики, но и такие строительные и отделочные материалы, как монтажные пены, клеи, уплотнители и многое другое по выгодной цене. Для заказа продукции свяжитесь с нашими менеджерами по телефонам, указанным в разделе «Контакты».