Os selantes estruturais de silicone bicomponentes possuem alta resistência, suportando grandes cargas, além de serem resistentes ao envelhecimento, à fadiga e à corrosão, apresentando desempenho estável durante toda a vida útil esperada. São adequados para a colagem de peças estruturais. São utilizados principalmente para unir metais, cerâmicas, plásticos, borracha, madeira e outros materiais do mesmo tipo ou entre materiais diferentes, podendo substituir parcialmente métodos de conexão tradicionais como soldagem, rebitagem e parafusos.
O selante estrutural de silicone é um material fundamental utilizado em fachadas cortina de vidro com estrutura totalmente oculta ou semi-oculta. Ao conectar as placas e as estruturas metálicas, ele suporta cargas de vento e o próprio peso do vidro, o que está diretamente relacionado à durabilidade e segurança das estruturas de fachada cortina do edifício. É um dos principais elementos que garantem a segurança das fachadas cortina de vidro.
É um selante estrutural com polisiloxano linear como principal matéria-prima. Durante o processo de cura, o agente de reticulação reage com o polímero base para formar um material elástico com uma estrutura de rede tridimensional. Devido à energia da ligação Si-O na estrutura molecular da borracha de silicone ser relativamente alta em comparação com ligações químicas comuns (propriedades físico-químicas específicas do Si-O: comprimento da ligação 0,164 ± 0,003 nm, energia de dissociação térmica 460,5 J/mol. Significativamente maior que C-O 358 J/mol, C-C 304 J/mol, Si-C 318,2 J/mol), em comparação com outros selantes (como poliuretano, acrílico, selante de polissulfeto, etc.), apresenta forte resistência aos raios UV e ao envelhecimento atmosférico, podendo permanecer sem rachaduras ou deterioração por 30 anos em diversas condições climáticas. Possui resistência à deformação e ao deslocamento de ±50% em uma ampla faixa de temperatura. No entanto, com o aumento do uso de selantes estruturais de silicone, diversos problemas podem surgir em aplicações práticas, tais como: aglomeração e pulverização de partículas do componente B, segregação e estratificação do componente B, dificuldade de compressão da placa ou formação de bolhas de ar, baixa velocidade de saída da cola na máquina, presença de partículas na cola, tempo de secagem superficial muito rápido ou muito lento, formação de película ou vulcanização na cola e aparecimento de "cola em forma de flor" durante o processo de fabricação, cura inadequada do coloide, sensação pegajosa ao toque após alguns dias de cura, dureza anormal após a cura, presença de poros em forma de agulha na superfície de colagem com o substrato, bolhas de ar aprisionadas no selante de silicone, má adesão ao substrato, incompatibilidade com acessórios, etc.
2. Análise de perguntas frequentes sobre adesivos de silicone com estrutura de dois componentes
2.1 A parte B apresenta aglomeração e pulverização de partículas.
Caso ocorra aglomeração e pulverização das partículas do componente B, existem dois motivos: o primeiro é que esse fenômeno já ocorria na camada superior antes do uso, devido à vedação inadequada da embalagem. Nesse caso, o agente de reticulação ou de acoplamento do componente B é um composto ativo, suscetível à umidade do ar, e o lote deve ser devolvido ao fabricante. O segundo motivo é que a máquina foi desligada durante o uso e a aglomeração e pulverização das partículas ocorrem ao ser ligada novamente, indicando que a vedação entre a placa de pressão da máquina de cola e o material de borracha não está adequada. Nesse caso, é necessário entrar em contato com o fabricante para solucionar o problema.
2.2 A velocidade da máquina de cola é lenta
Quando o produto é usado pela primeira vez, a velocidade de saída da cola da máquina de colagem é muito lenta durante o processo de colagem. Existem três possíveis razões: ⑴ o componente A tem baixa fluidez, ⑵ a placa de pressão é muito grande e ⑶ a pressão da fonte de ar é insuficiente.
Quando se determina que o problema é o primeiro ou o terceiro motivo, podemos resolvê-lo ajustando a pressão da pistola de cola; se for o segundo motivo, encomendar um cilindro com o calibre correspondente pode resolver o problema. Se a velocidade de saída da cola diminuir durante o uso normal, pode ser que o núcleo de mistura e a tela do filtro estejam obstruídos. Assim que isso for constatado, o equipamento precisa ser limpo imediatamente.
2.3 O tempo de arranque é muito rápido ou muito lento
O tempo de quebra do adesivo estrutural refere-se ao tempo necessário para que o coloide passe de uma pasta para um corpo elástico após a mistura, e geralmente é testado a cada 5 minutos. Existem três fatores que afetam a secagem e a cura da superfície da borracha: (1) a influência da proporção dos componentes A e B, etc.; (2) temperatura e umidade (sendo a temperatura o principal fator); (3) a própria formulação do produto apresentar defeitos.
A solução para o motivo (1) é ajustar a proporção. Aumentar a proporção do componente B pode reduzir o tempo de cura e tornar a camada adesiva dura e quebradiça; enquanto reduzir a proporção do agente de cura prolongará o tempo de cura, a camada adesiva ficará mais macia, a tenacidade será aumentada e a resistência será reduzida.
Geralmente, a proporção volumétrica do componente A:B pode ser ajustada entre 9 e 13:1. Se a proporção do componente B for alta, a velocidade de reação será maior e o tempo de cura será menor. Se a reação for muito rápida, o tempo para ajuste e parada da pistola será afetado. Se for muito lenta, afetará o tempo de secagem do coloide. O tempo de cura geralmente é ajustado entre 20 e 60 minutos. O desempenho do coloide após a cura nessa faixa de proporção é basicamente o mesmo. Além disso, quando a temperatura de aplicação estiver muito alta ou muito baixa, podemos reduzir ou aumentar adequadamente a proporção do componente B (agente de cura), de modo a atingir o objetivo de ajustar a secagem superficial e o tempo de cura do coloide. Se houver algum problema com o produto em si, ele precisará ser substituído.
2.4 A "cola de flor" aparece no processo de colagem.
A goma floral é produzida devido à mistura irregular dos coloides dos componentes A/B, e aparece como uma faixa branca localizada. As principais causas são: ⑴ A tubulação do componente B da máquina de cola está obstruída; ⑵ O misturador estático não foi limpo há muito tempo; ⑶ A balança está solta e a velocidade de saída da cola é irregular; Isso pode ser resolvido limpando o equipamento; para a causa (3), é necessário verificar o controlador proporcional e fazer os ajustes necessários.
2.5 Formação de película ou vulcanização do coloide durante o processo de fabricação da cola
Quando o adesivo bicomponente cura parcialmente durante o processo de mistura, a cola produzida pela pistola de cola quente pode apresentar formação de película ou vulcanização. Se não houver anormalidades na cura e na velocidade de aplicação da cola, mas ela ainda estiver com crosta ou vulcanizada, pode ser que o equipamento tenha ficado desligado por muito tempo, a pistola de cola quente não tenha sido limpa ou não tenha sido limpa completamente, e a cola com crosta ou vulcanizada precise ser enxaguada após a limpeza.
2.6 Existem bolhas de ar no selante de silicone.
De modo geral, o próprio coloide não contém bolhas de ar, e estas podem se misturar com o ar durante o transporte ou a montagem, por exemplo: ⑴ A exaustão não é limpa quando o cilindro de borracha é substituído; ⑵ Os componentes são pressionados na placa após serem colocados na máquina sem serem pressionados firmemente, resultando em uma remoção incompleta da espuma. Portanto, a espuma deve ser completamente removida antes do uso, e a máquina de cola deve ser operada corretamente durante o uso para garantir a vedação e evitar a entrada de ar.
2.7 Má adesão ao substrato
O selante não é um adesivo universal, portanto não há garantia de que aderirá bem a todos os substratos em aplicações práticas. Com a diversificação dos métodos de tratamento de superfície dos substratos e o surgimento de novos processos, a velocidade e o efeito de adesão dos selantes aos substratos também variam.
Existem três tipos de danos na interface de adesão entre o adesivo estrutural e o substrato. Um deles é o dano coesivo, ou seja, força coesiva > força coesiva; o outro é o dano de ligação, ou seja, força coesiva < força coesiva. Uma área de dano na junção igual ou inferior a 20% é considerada aceitável, enquanto uma área de dano de ligação superior a 20% é considerada inaceitável; uma área de dano de ligação superior a 20% é um fenômeno indesejável em aplicações práticas. Existem seis possíveis razões pelas quais o adesivo estrutural pode não aderir ao substrato:
⑴ O próprio substrato é difícil de aderir, como o PP e o PE. Devido à sua alta cristalinidade molecular e baixa tensão superficial, eles não conseguem formar difusão e entrelaçamento de cadeias moleculares com a maioria das substâncias, portanto, não conseguem formar uma ligação forte na interface. Adesão;
⑵ A faixa de adesão do produto é estreita e ele só funciona em alguns substratos;
⑶ O tempo de cura não é suficiente. Normalmente, o adesivo estrutural bicomponente deve ser curado por pelo menos 3 dias, enquanto o adesivo monocomponente deve ser curado por 7 dias. Se a temperatura e a umidade do ambiente de cura forem baixas, o tempo de cura deve ser prolongado.
⑷ A proporção dos componentes A e B está incorreta. Ao utilizar produtos bicomponentes, o usuário deve seguir rigorosamente a proporção indicada pelo fabricante para ajustar a quantidade de cola base e agente de cura. Caso contrário, podem ocorrer problemas na fase inicial da cura ou em fases posteriores de uso, em termos de adesão, resistência às intempéries e durabilidade.
⑸ Falha na limpeza do substrato conforme necessário. Como poeira, sujeira e impurezas na superfície do substrato podem prejudicar a adesão, ele deve ser rigorosamente limpo antes do uso para garantir que o adesivo estrutural e o substrato estejam bem aderidos.
⑹ Falha na aplicação do primer conforme necessário. O primer é utilizado como pré-tratamento na superfície do perfil de alumínio, o que melhora a resistência à água e a durabilidade da colagem, além de reduzir o tempo de cura. Portanto, em aplicações práticas de engenharia, é imprescindível utilizar o primer corretamente e evitar rigorosamente o descolamento causado por métodos de aplicação inadequados.
2.8 Incompatibilidade com acessórios
A razão para a incompatibilidade com os acessórios é que o selante reage física ou quimicamente com os acessórios em contato, resultando em problemas como descoloração do adesivo estrutural, falta de aderência ao substrato, degradação do desempenho do adesivo estrutural e redução da sua vida útil.
3. Conclusão
A cola estrutural de silicone possui alta resistência, alta estabilidade, excelente resistência ao envelhecimento, resistência a altas temperaturas e outras propriedades excelentes, sendo amplamente utilizada na colagem estrutural de fachadas de edifícios. No entanto, na prática, devido a fatores humanos e problemas com a seleção do material base (o não cumprimento rigoroso das especificações de construção), o desempenho da cola estrutural é significativamente afetado, podendo até mesmo ser comprometido. Portanto, é fundamental realizar testes de compatibilidade e adesão entre o vidro, o alumínio e os acessórios antes da construção, e os requisitos de cada etapa devem ser rigorosamente seguidos durante o processo construtivo, a fim de garantir a eficácia da cola estrutural e a qualidade do projeto.
Data da publicação: 30/11/2022