Atualmente, existem muitos tipos comuns de selantes elásticos reativos de componente único no mercado, principalmente produtos selantes de silicone e poliuretano. Diferentes tipos de selantes elásticos apresentam diferenças em seus grupos funcionais ativos e estruturas de cadeia principal curadas. Como resultado, existem mais ou menos limitações nas suas partes e campos aplicáveis. Aqui, apresentamos os mecanismos de cura de vários selantes elásticos reativos comuns de um componente e comparamos as vantagens e desvantagens de diferentes tipos de selantes elásticos, de modo a aprofundar nossa compreensão e fazer escolhas apropriadas em aplicações práticas.
1. Mecanismo comum de cura de selante elástico reativo de um componente
Os selantes elásticos reativos comuns de um componente incluem principalmente: silicone (SR), poliuretano (PU), poliuretano modificado terminado em silil (SPU), poliéter terminado em silil (MS). O pré-polímero tem diferentes grupos funcionais ativos e diferentes mecanismos de reação de cura.
1.1Mecanismo de cura do selante de elastômero de silicone
Figura 1. Mecanismo de cura do selante de silicone
Quando são utilizados selantes de silicone, o pré-polímero reage com vestígios de umidade no ar e então solidifica ou vulcaniza sob a ação de um catalisador. Os subprodutos são substâncias de pequenas moléculas. O mecanismo é mostrado na Figura 1. De acordo com as diferentes substâncias moleculares pequenas liberadas durante a cura, o selante de silicone também pode ser dividido em tipo de desacidificação, tipo decetoxima e tipo de desalcoolização. As vantagens e desvantagens desses tipos de cola de silicone estão resumidas na Tabela 1.
Tabela 1.Comparação das vantagens e desvantagens de diversos tipos de adesivos de silicone
1.2 Mecanismo de cura do selante elástico de poliuretano
O selante de poliuretano (PU) monocomponente é um tipo de polímero que contém segmentos repetidos de uretano (-NHCOO-) na cadeia principal da molécula. O mecanismo de cura é que o isocianato reage com a água para formar um carbamato intermediário instável, que então se decompõe rapidamente para gerar CO2 e amina, e então a amina reage com o excesso de isocianato no sistema e, finalmente, forma um elastômero com uma estrutura de rede. Sua fórmula de reação de cura é a seguinte:
Figura 1. Mecanismo de reação de cura do selante de poliuretano
1.3 Mecanismo de cura do selante de poliuretano modificado com silano
Figura 3. Mecanismo de reação de cura do selante de poliuretano modificado com silano
Tendo em vista algumas deficiências dos selantes de poliuretano, o poliuretano foi recentemente modificado pelo silano para preparar adesivos, formando um novo tipo de adesivo de vedação com uma cadeia principal de estrutura de poliuretano e um grupo final de alcoxissilano, denominado selante de poliuretano modificado com silano (SPU). A reação de cura desse tipo de selante é semelhante à do silicone, ou seja, os grupos alcóxi reagem com a umidade para sofrer hidrólise e policondensação para formar uma estrutura de rede tridimensional Si-O-Si estável (Figura 3). Os pontos de reticulação da rede e entre os pontos de reticulação são estruturas de segmentos flexíveis de poliuretano.
1.4 Mecanismo de cura de selantes de poliéter terminados em silil
O selante de poliéter terminado em silil (MS) é um adesivo elástico de componente único baseado na modificação de silano. Combina as vantagens do poliuretano e do silicone, é uma nova geração de produtos selantes adesivos, isentos de PVC, óleo de silicone, isocianato e solvente. O adesivo MS reage com a umidade do ar à temperatura ambiente, de modo que o polímero silanizado com estrutura -Si(OR) OU -SIR (OR)- é hidrolisado na extremidade da cadeia e reticulado em um elastômero com Si-O- Estrutura de rede Si para obter efeito de vedação e colagem. O processo de reação de cura é o seguinte:
Figura 4. Mecanismo de cura do selante de poliéter terminado em silil
2. Comparação das vantagens e desvantagens dos selantes elásticos reativos monocomponentes comuns
2.1 Vantagens e desvantagens dos selantes de silicone
⑴Vantagens do selante de silicone:
① Excelente resistência às intempéries, resistência ao oxigênio, resistência ao ozônio e resistência ultravioleta; ② Boa flexibilidade em baixas temperaturas.
⑵Desvantagens do selante de silicone:
①Má redecoração e não pode ser pintada; ②Baixa resistência ao rasgo; ③Resistência insuficiente ao óleo; ④Não é resistente a perfurações; ⑤A camada adesiva produz facilmente lixiviado oleoso que contamina concreto, pedra e outros substratos soltos.
2.2 Vantagens e Desvantagens dos Selantes de Poliuretano
⑴Vantagens do selante de poliuretano:
① Boa adesão a uma variedade de substratos; ② Excelente flexibilidade em baixas temperaturas; ③ Boa elasticidade e excelentes propriedades de recuperação, adequadas para juntas dinâmicas; ④ Alta resistência mecânica, excelente resistência ao desgaste, resistência ao óleo e resistência ao envelhecimento biológico; ⑤ A maioria dos selantes de poliuretano de cura por umidade de um componente são isentos de solventes e não poluem o substrato e o meio ambiente; ⑥ A superfície do selante pode ser pintada e fácil de usar.
⑵Desvantagens do selante de poliuretano:
① Ao curar em um ambiente de alta temperatura e alta umidade em uma velocidade relativamente rápida, bolhas são facilmente geradas, o que afeta o desempenho do selante; ② Ao colar e vedar componentes de substratos não porosos (como vidro, metal, etc.), geralmente é necessário um primer; ③ Raso A fórmula da cor é suscetível ao envelhecimento UV e a estabilidade de armazenamento da cola é muito afetada pela embalagem e pelas condições externas; ④ A resistência ao calor e a resistência ao envelhecimento são ligeiramente insuficientes.
2.3 Vantagens e desvantagens dos selantes de poliuretano modificados com silano
⑴Vantagens do selante de poliuretano modificado com silano:
① A cura não produz bolhas; ② Possui boa flexibilidade, resistência à hidrólise e estabilidade de resistência química; ③ Excelente resistência às intempéries, resistência ao calor, resistência ao envelhecimento, estabilidade de armazenamento do produto; ④ Ampla adaptabilidade a substratos, na colagem Geralmente não é necessário primer; ⑤A superfície pode ser pintada.
⑵Desvantagens do selante de poliuretano modificado com silano:
① A resistência UV não é tão boa quanto a do selante de silicone; ② A resistência ao rasgo é ligeiramente pior que a do selante de poliuretano.
2.4 Vantagens e desvantagens dos selantes de poliéter terminados em silil
⑴Vantagens do selante de poliéter terminado em silil:
① Possui excelentes propriedades de ligação à maioria dos substratos e pode obter uma ligação de ativação sem primer; ② Possui melhor resistência ao calor e ao envelhecimento UV do que o poliuretano comum; ③ Pode ser pintado em sua superfície.
⑵Desvantagens do selante de poliéter terminado em silil:
① A resistência às intempéries não é tão boa quanto a do silicone e rachaduras aparecem na superfície após o envelhecimento; ② A adesão ao vidro é fraca.
Através da introdução acima, temos uma compreensão preliminar dos mecanismos de cura de vários tipos comumente usados de selantes elásticos reativos monocomponentes e, comparando suas vantagens e desvantagens, podemos alcançar uma compreensão geral de cada produto. Em aplicações práticas, o selante pode ser selecionado de acordo com as condições reais de aplicação da peça de colagem para obter uma boa vedação ou colagem da peça de aplicação.
Horário da postagem: 15 de novembro de 2023