Клей силиконовый герметик

Термостойкий герметик для металла

При выполнении определенного ряда работ с металлом возникает необходимость в использовании герметиков для ликвидации щелей и других недостатков. Чаще всего эти герметики должны быть устойчивыми к высоким температурам. Производители предоставляют на выбор несколько вариантов составов, способных работать при повышенных температурах. Каждый из них подходит для своих задач. О том, что лучше всего использовать, будет рассказано в статье.

Виды составов

Герметик является современным материалом, поэтому, естественно, что основным его компонентом являются полимеры. В зависимости от того, какие полимеры применяются для конкретного изделия, определяются его свойства. В продаже герметики можно найти в различных упаковках. Самыми распространенными являются тубусы различной емкости, которые устанавливаются в пистолеты для простоты использования. Другим вариантом являются тюбики, схожие с теми, что используются для зубной пасты. Такая фасовка актуальна при необходимости выполнить герметизацию небольших участков. Есть также вариант расфасованные в тубусы, которые предназначены для наполнения контейнерного пистолета.

Обратите внимание! Наиболее распространенными являются однокомпонентные составы. Их удобнее использовать, т. к. не требуется дополнительных манипуляций.

В профессиональной сфере применяются двухкомпонентные герметики, время полимеризации которых регулируется соотношением компонентов.

Если произвести градацию по температурным режимам, на которые рассчитаны те или иные составы для металла, то можно выделить две большие группы:

  • термоучтойчивые;
  • огнеупорные.

Первый вид применяется для ликвидации щелей на участках, где температура работающего механизма не превышает 350 градусов. Такие составы также подходят для использования на внешних стенках каминов и печей, если ест необходимость в ликвидации трещин кладки. Составы актуальны для ликвидации течи систем отопления, т. к. температура в них не достигает даже половины допустимой. Определенные части двигателя транспортного средства также могут быть посажены на упомянутый герметик для металла.

Огнеупорные составы способны выдерживать температуру, которая в три раза превосходит упомянутую для термостойких. Такой состав подходит для металлов, которые в процессе работы способны разогреваться до 1500 градусов. Это, например, может быть место соединения литья и кладки. В металлических дымоходах также требуется герметизация с применением этих составов, т. к. температура выбрасываемых газов достигает высоких показателей. Изделие также применяется при ремонте двигателей и теплообменников газовых и твердотопливных котлов. Чтобы лучше понимать особенности каждого из составов, необходимо подробнее узнать о составе каждого.

Термостойкие

В силу того, что максимальные температуры при использовании термостойких герметиков находятся в пределах трехсот градусов, то основой для таких герметиков служит силикон. Эффект термостойкости обеспечивает оксид железа, который придает составу характерный оранжевый оттенок. Материал отлично подойдет для крашенного в соответствующий цвет металла. Важно быть внимательным, подбирая герметик для металла. В составы некоторых изделий входит уксусная кислота. Она выделяется в процессе полимеризации. Такой герметик можно отличить по характерному запаху уксуса, который чувствуется сразу, как будет открыта упаковка. Герметик с содержанием кислоты подойдет для цветных и нержавеющих металлов. При контакте с обычным железом образуется оксидная пленка, которая мешает хорошей герметизации.

Обратите внимание! Бескислотные составы являются более универсальными, но необходимо следовать указаниям производителя, в которых есть определенные ограничение на использование.

Среди основных свойств термостойких герметиков стоит выделить:

  • устойчивость к ультрафиолету;
  • водостойкость;
  • хорошие адгезионные свойства;
  • пластичность.

Благодаря первому свойству допускается использование герметиков на открытых участках, которые подвержены воздействию солнечных лучей. При этом не произойдет разгерметизации. Состав актуален для использования на кровлях из черепицы или профнастила. Состав не растворяется водой, поэтому его можно использовать для ликвидации щелей в кровле, металлическом дымоходе или в частях автомобиля. Благодаря хорошим адгезионным свойствам не возникает проблем с применением и на других видах поверхностей. Термостойкие герметики довольно часто применяют в различных механизмах, где есть вибрации. Это объясняется пластичностью, которая сохраняется даже после затвердевания. При этом соединение не теряет герметичности даже при постоянных воздействиях.

Процесс полимеризации может занимать различные отрезки времени. На него влияет срок, который прошел с момента изготовления и упаковки герметика. Чем он меньший, тем быстрее протекает процесс. Влияние оказывает температура и уровень влажности. Высокий показатель последней увеличивает срок отвердевания. Идеальным считается уровень в 50% при температуре в 20 градусов. Полимеризация происходит с поверхности вглубь. Это означает, что не стоит превышать указания производителя в отношении толщины шва, т. к. внутри герметик может остаться сырым. Чтобы адгезия была наилучшей, необходимо предварительно очистить поверхность от различных загрязнителей.

Совет! Если поверхность, на которую будет нанесен герметик идеально гладкая, тогда ее необходимо обработать мелкой наждачной бумагой.

Жаростойкие

Так как силикон имеет ограничение по температуре применения, то для огнеупорных герметиков требуется другой вид основы. Ей является силикат. Рабочим для него считается показатель в 1300 градусов, а максимальное значение находится на уровне 1600. Специальные составы герметиков, которые рассчитаны на применение в условиях открытого огня обозначены особым образом. Такие виды герметиков используются для герметизации внутренних труб дымоходов или в местах сочленения дымохода и отопительного прибора. В отличие от предыдущего состава, после застывания жаростойкий герметик образует прочную массу, которая не обладает эластичностью. Это означает, что применение такого герметика не допускается на стыках, которые подвержены постоянному воздействию или вибрации. Их герметичность будет со временем потеряна. Обзор некоторых видов герметиков приводится в видео ниже.

Совет! В некоторых случаях дымоход должен оставаться разборным. Чтобы добиться этого, применяя жаростойкий герметик, необходимо промазывать шов, а не всю поверхность соединяемых частей. В первом случае при покачивании можно будет разрушить слой и отсоединить части. Во втором варианте придется нарушить целостность самого изделия.

Процесс нанесения

Некоторые советы по нанесению упоминались выше, но необходимо соблюдать правильную очередность действий. Она заключается в том, что первым делом поверхность зачищается наждачкой, если это необходимо. После этого водой и чистящим средством убирается грязь и только после этого можно переходить к обезжириванию. Перед нанесением термостойких составов необходимо дождаться полного высыхания. Если речь идет о жаропрочном герметике, то поверхность, наоборот, придется дополнительно смочить для лучшей адгезии.

В некоторых случаях производитель может указывать особые условия сушки. Особенно это касается тех герметиков, которые применяются для ремонта, монтажа печей или каминов. Чтобы процесс полимеризации завершился именно так, как это требуется, необходимо произвести первичную просушку при одной температуре и завершить ее при другой. При выборе состава необходимо обращать внимание на его цвет. Для жаропрочных он является только серым или черным. Если цвет отличается, то, скорее всего, состав не обладает заявленными свойствами.

Совет! Во время работы с упомянутыми составами обязательно использование средств личной защиты. Это касается перчаток. Герметик не должен попадать на кожу, т. к. он может вызывать раздражение.

Резюме

Как видно, в некоторых случаях невозможно обойтись без использования жаростойкого или термостойкого герметика для металла. Не стоит приобретать составы заранее для долгого хранения. Следствием этого может быть полная полимеризация герметика непосредственно в упаковке, использовать такой герметик невозможно и придется просто выбросить. Лучше покупать емкости с таким количеством герметика, которое требуется для конкретной задачи.

Что еще почитать по теме?

В последние годы на рынке появилось много новых материалов, обладающих уникальными свойствами. Один из них – силикон, который используют в быту, промышленности, на стройке. Нередко мастеру требуется клей для силикона, который поможет в ремонте различных изделий. Обычно такие клеевые составы подходят и для других поверхностей, но выбирать их надо с особой тщательностью.

Характеристики силикона

Силикон – мягкий, эластичный термоустойчивый материал, получаемый в результате химического синтеза полимеров. Существует несколько типов силикона – жидкости, эластомеры, смолы. Но, как правило, под этим названием подразумевают резиновый силикон, который прочно вошел в обиход с середины XX века.

Данный материал бывает пищевым и техническим. Особенностью является полная безвредность для человека, а также следующие свойства:

  • возможность выдерживать высокие температуры;
  • высокая эластичность, отсутствие трескания и крошения, гибкость;
  • стойкость к действию воды, УФ-излучению, окислению;
  • инертность к влиянию микробов, легкая дезинфекция;
  • сохранение эластичности при перепадах температур.

Применение силиконовой резины оправдано в медицине – из нее готовят силиконовые клеенки, соски, мембраны, спринцовки и многое другое. Силикон входит в состав герметиков, которые применяются для аквариумов, склейки поверхностей в ванной, кухне. Используется он в сельском хозяйстве, электронике, технике, многих иных сферах.

Как выбрать клей – правила

Из-за высокой популярности материала часто возникает необходимость клеить силиконовые изделия. Такое случается при ремонте или во время создания поделок, бижутерии (браслетов, бус), на творческих занятиях. Обычно для соединения деталей применяется силиконовый или цианакрилатный клей, они позволяют надежно заклеить дефект, состыковать поверхности. Тот же клей может применяться для герметизации иных изделий, он имеет отличную адгезию:

  • к металлу;
  • к пластмассе;
  • к резине.

Чтобы результат склеивания силикона в домашних условиях был отличным, надо выбирать состав, соответствующий таким требованиям:

  • эластичность и прочность – средство создает надежный шов, который при вибрации, механическом воздействии не повреждается;
  • оптимальная густота, возможность проникать в труднодоступные места и заполнять мелкие щели;
  • способность выдерживать высокие температуры – как и сам материал, клей легко переносит нагревание до +300 градусов;
  • безопасность – при нагреве средство не выделяет токсины;
  • простота использования – упаковка и способ нанесения клея удобны, доступны даже новичкам;
  • быстрая полимеризация – качественное средство застывает за пару часов, в эксплуатацию изделие можно пускать через сутки.

При необходимости, клей обязан подходить к пластику, бетону, дереву, ведь нередко приходится склеивать силикон с иными материалами. При покупке состава надо учесть, что клей для силикона может быть:

  • кислотным – стоит дешево, но вызывает коррозию металла;
  • щелочным – включает кремний, является супертермостойким, обычно применяется как спецсредство в экстремальных условиях;
  • нейтральным – дорогостоящий, но самый качественный, подойдет для любых поверхностей.

Если средство приобретается не только для силикона, но и для пластиковых изделий, поделок, ремонта, герметизации, лучше выбрать универсальный состав. Для предметов из силикона, находящихся на улице, надо подбирать клей для наружных работ. При потребности в обеззараживании нужно купить материал с антисептическими и фунгицидными добавками. Для ремонта силиконовых деталей в автомобиле рекомендуется подбирать специальные автоклеи. Если изделие будет эксплуатироваться при повышенных температурах, в магазинах реализуется специальный высокотемпературный клей.

Цианакрилатные клеи являются универсальными, ими можно приклеить изделия даже в самых жестких условиях. Они легко наносятся на поверхность непосредственно из флакона. Составы однокомпонентные, не огнеопасные, без растворителей, следовательно, безопасны для здоровья. Они способны надежно склеивать разнородные материалы – например, силикон и пластик, резину, металл, прочность стыка не пострадает. Средства сохнут за считанные минуты, для этого достаточно комнатной температуры.

Популярные марки клея

Чем склеить силикон, какие марки продаются в магазинах? Одним из самых популярных является Klebfix, которым можно приклеивать любые пластмассы, силикон, резину, неопрен, алюминий и сталь. Химическую основу составляет этилцианакрилат, его сопротивление на разрыв очень высокое. Если поверхность была чистой, то разорвать место склейки почти невозможно. С помощью средства несложно отремонтировать шланги, резинки, трубки, прокладки автомобилей, чехлы телефонов и иные изделия.

Еще одно качественное средство – цианакрилатный клей Permabond. Им могут клеиться с силиконом самые трудносоединяемые и неоднородные материалы. При необходимости склеивания изделий большой площади возможно наносить средство автоматизированным способом. Клей застывает при контакте с минимальным количеством влаги.

Также для изделий из мягкого силикона разрешается использовать такие средства:

  1. Valmexinsc38. Производится в Германии, предназначается для склеивания и ремонта изделий из силикона, латекса, резины, ПВХ. После полимеризации клеевой шов не разрушается от действия воды, застывает за 3 минуты. Данный материал очень экономичен по расходу и цене.
  2. Cosmofen CA 12. Универсальное средство для силикона и иных материалов, тоже выпускается в Германии. Прочность стыка будет высокой, особенно, если предварительно применить одноименную грунтовку. На тюбике есть специальный дозатор, поэтому эксплуатация легкая и удобная.
  3. Permabond 2050. Цианакрилатный клей с моментальным отвердением, идеален для гибких соединений. Шов будет прочным, виброустойчивым.

Силиконовые изделия, которые можно склеить

Воспользоваться клеем возможно практически для любого типа силикона. Наиболее часто проводят ремонт различных деталей техники, автомобилей. В медицине технология склейки применяется для ряда изделий, например грелок, клеенок. В промышленности специальные клеи используются для восстановления лент транспортеров, покрытий валов, оборудования в текстильной промышленности.

Технология и порядок работы с клеем

Наклеивать силиконовые детали, изделия, присоединять их к другому типу материалов несложно. Улучшает результат качественная подготовка поверхностей — они должны быть сухими, чистыми, обезжиренными. Далее на основание наносят клей в объеме, указанном в инструкции (согласно расходу на 1 кв. см). Клеи с дозаторами намного удобнее, они не позволяют выдавить лишний состав.

Подержать детали нужно 30-60 секунд или меньше, сколько требует производитель. После надо положить изделие на стол, зафиксировать, прижать грузом. Через 3-5 часов груз можно убрать, но эксплуатация разрешена через 24 часа. Качество сцепления будет надежным – скорее разорвется сам материал, нежели клеевой шов.

Что такое жидкий пластик, где его используют и почему его нельзя трогать голыми руками?

Жидкий пластик — материал, позволяющий решить множество проблем. Ему по силам и герметизация стыков в оконном проеме, и сварка сантехнических труб. Порой его называют герметиком без недостатков. Но так ли это?

Найти идеальный материал для заделки технологических швов действительно трудно. Акриловые герметики неэластичны и порой отслаиваются спустя всего 3-4 месяца после нанесения. Кроме того, они желтеют под солнечными лучами и/или от табачного дыма. А в условиях высокой влажности еще и покрываются плесенью. Силиконовые герметики ощутимо лучше акриловых, но и они могут отслаиваться, желтеть и собирать грязь.

Жидкий пластик лишен этих недостатков. Вероятность того, что он отслоится и поменяет цвет, равна нулю. Дело в том, что этот материал работает по принципу диффузной сварки. Говоря простым языком, он немного расплавляет поверхность, с которой контактирует, врастает в нее, и после застывания образует монолит.

Эти свойства обеспечены формулой герметика. В его состав входит растворитель, вступающий в контакт со склеиваемыми поверхностями, и собственно жидкий ПВХ, который служит наполнителем.

Жидкий пластик — довольно экономичный материал. Рекомендуемый расход этого герметика составляет 150 гр/м².

Образованный в результате шов обладает теми же свойствами, что и сам ПВХ. Он прочен, морозостоек, не восприимчив к влаге и ультрафиолету. На гладкой, лишенной пор поверхности не собирается грязь. И даже если в доме много курят, табачный дым не приведет к пожелтению.

Но есть ли у жидкого пластика недостатки? К сожалению, да. Первый и основной — слишком быстрое затвердевание. На нанесение и разглаживание смеси у мастера есть всего 60 секунд. По истечении этого краткого срока герметик начинает твердеть, и работать с ним становится практически невозможно.

Второй минус — токсичность. В твердом состоянии жидкий пластик совершенно безвреден, но в жидком — может нанести серьезный ущерб. Очевидно, что растворитель, способный размягчить твердый и прочный ПВХ-пластик, точно так же повредит и человеческую кожу. Кроме того, он источает сильный неприятный запах. Так что, работая с ним, необходимо использовать защитную маску и перчатки. По завершении склейки помещение следует тщательно проветрить.

Области применения

Чаще всего жидкий пластик используют при оформлении ПВХ-окон, точнее, при заделке швов между рамами и отливами. Кроме того, им можно приклеивать нащельники, декоративные рейки и другие элементы оконного проема.

Впрочем, этим область применения не ограничиваются. Герметик эффективно срастается с поликарбонатом, оргстеклом и металлопластиком. Это делает материал пригодным для сантехнических работ (точнее, для сварки водопроводных труб), а также при соединении пластиковых водосточных желобов на крыше. Также он бывает весьма полезен при сооружении навесов, теплиц и парников — конструкций, где особенно важна водонепроницаемость швов.

Технология нанесения

Работа с жидким пластиком довольно проста и под силу каждому. Но как в любом деле, тут есть несколько важных моментов, которые следует знать. Итак, прежде всего склеиваемые плоскости тщательно очищают, обезжиривают и высушивают. Поверхности, на которые не должен попасть жидкий пластик, закрывают малярным скотчем, оставляя свободной только полосу шва. Наносят полосу герметика и быстро снимают излишки шпателем. И наконец, удаляют скотч и оставляют до полного затвердевания, которое займет порядка 24 ч.

Работу с жидким пластиком нужно вести при температуре от 5 до 20°С. Относительная влажность воздуха не должна превышать 60%, иначе материал не затвердеет

Материал поставляют в тюбиках и тубах с длинным носиком, облегчающим нанесение. Если пластик не был использован до конца, его нужно держать плотно закрытым в сухом помещении при комнатной температуре. Максимальный срок хранения — 12 месяцев. Через год материал утратит полезные свойства.

Что клеит силиконовый клей?

Сегодня в строительстве используется очень много самых разных средств и материалов – это и неудивительно, поскольку, с развитием технологий, у людей появился выбор, из чего и с помощью чего строить. Одним из таких средств является силиконовый клей. Его популярность очень высока – это и неудивительно, если почитать про его свойства. Благодаря им такие клеи применяются во многих отраслях промышленности, и, конечно же, в быту. Аналогов же с равными свойствами у силиконовых клеев нет. Но сегодня вы найдете ответ на вопросы: «Что клеит силиконовый клей?», и «Когда его можно использовать?». Попутно, конечно, будут разъясняться и другие моменты.

Что такое силиконовые клеи?

Начать следует именно с этого. Это важно, поскольку перед использованием любого вещества вы должны понимать не только как это работает, но и из чего оно сделано. Итак, силиконовый клей-герметик – это высокомолекулярное кремнийорганическое соединение. Все эти сложные для обывателя слова умещаются в одно выражение – силикон. Материал, обладающий уникальными свойствами, с момента своего изобретения применяется в самых разных отраслях. Одна из этих функций — это как раз роль высокофункционального и мультизадачного клея.


Состав такого продукта, как силиконовый клей, может быть разным. Силикон — это все же химическое соединение, и в производстве используются разные его вариации. С помощью этих полезных составов производится надежное склеивание разных поверхностей. Также они могут выступать как прокладки или герметизировать швы. Широкий круг применения силиконовых веществ – это еще один залог их популярности.

Чем отличается силиконовый клей от герметика?

На самом деле никаких существенных отличий между этими двумя продуктами нет. Состав, что у клея, что у герметика, один и тот же – принципиальной разницы в химической структуре силикона нет. Качество продукта также одинаково. Единственное различие – это область применения:

• Клеи — это средства, которыми, в основном, склеивают небольшие предметы, и иногда герметизируют крошечные швы. Также клеи фасуются в небольшие трубы и тубы и не требуют наличия строительного пистолета для использования. В общем, силиконовый клей предназначается, в основном, для небольших объемов работ, которые не требуют профессиональных навыков или техники.
• Герметик – средство, применяемое для герметизации швов. Швы эти достаточно большие, то есть имеют большие линейные размеры – конструкции из пластика, стекла, металла и прочее. Для применения такого состава, как силиконовый клей-герметик, требуется строительный пистолет или другая аналогичная техника – это нужно, поскольку герметики используются при больших объемах работ, с которыми человеческие руки не справятся.

Общие свойства

Клей силиконовый прозрачный имеет такие общие свойства для всех продуктов:
• Консистенция такова, что он не расползается по поверхности, одновременно с этим заполняя все углубления и полости.
• Адгезия у силиконовых герметиков и клеев довольно высокая. Благодаря этому использовать можно для склеивания самых разных материалов – стекло, металл, керамика и т.д.
• Современные составы нетоксичны, а потому не вредят строителям – то есть особых требований по безопасности и условиям работы нет.
• Применять клеи очень просто, поскольку специальных навыков, равно как и профессионального образования, тут не нужно.
• Силиконовый клей затвердевает за несколько часов – но окончательно слой полимеризуется лишь в течение суток после нанесения.

Свойства швов

• Полимеризация приводит к тому, что шов становится не только крепким, но и эластичным. Это позволяет изгибать, растягивать, скручивать и сжимать склеенный предмет – эксплуатационные характеристики не меняются. Некоторые продукты даже позволяют растягивать шов на четверть от его номинальной ширины.
• Водонепроницаемость.


• Устойчивость к ультрафиолетовому излучению;
• Прозрачность шва будет сохраняться – разве что вы приобрели состав с пластификатором или какой-то другой добавкой.
• Свои свойства шов будет сохранять от минус сорока до плюс двухсот градусов по Цельсию – довольно широкий диапазон использования. Кроме того, есть еще и специальные составы для применения в экстремальных условиях – причем как холода, так и жары.
• Шов может обладать антисептическим, фунгицидным или другим действием. Это будет зависеть от состава клея.

Какие задачи решают силиконовые клеи?

Мультизадачность таких составов уже была названа в качестве положительной стороны, но на этом стоит задержаться подробнее. Итак, силиконовые клеи могут выполняться следующие функции:
• Склеивание материалов, которые недоступны для других видов клея;
• Герметизация широкоформатных швов (большие конструкции, трубы и т.д.);
• Использование слоя клея как резиновой прокладки. Это может быть удобно для различных механизмов и агрегатов.

Надежность силиконовых клеев. Преувеличение или нет?

Этот вопрос волнует любого покупателя, причем не только клея, но и других продуктов тоже. В отношении же первого можно сказать, что продавцы и производители не преувеличивают. Силиконовые клеи действительно чрезвычайно надежны, обладая всеми заявленными характеристиками.
Об этом можно судить, например, по тому, что силиконовый клей для стекла используется уже в промышленных масштабах – редкий аквариум соединяется посредством другого материала. Также с помощью того же клея крепятся металлопластиковые окна. Долгая служба без особых проблем – вот показатель качества.
Но долговечность и качество может показать только настоящий силиконовый клей. Некоторые не очень совестные производители, добавляют в состав своих продуктов разные добавки – от очень дешевых пластификаторов до вообще мусора. Потому покупки совсем уж дешевых вариантов стоит избежать. Лучше потратить немного больше, но приобрести качественный продукт.

Типы силиконовых клеев

Силиконовые клеи, в общей массе своей, имеют одинаковый состав, который вообще не зависит от их типа, назначения, марки и т.д. Основой служит кремнийорганический каучук или его лабораторные заменители. Благодаря им силиконовые клеи и затвердевают на воздухе.
Но чтобы получить особые качества, герметики модифицируют. Молекулы усложняются некоторыми соединениями, которые и обеспечивают те полезные свойства, что были описаны выше.


Из присутствующих сегодня на рынке силиконовых клеев можно выделить две достаточно большие группы, куда относятся все продукты этого рода:
1. Кислотные – эластомеры соединяются с молекулами уксусной кислоты. Использовать их постоянно, несмотря на дешевизну и распространенность, нельзя – именно кислота при испарении может спровоцировать коррозию металла или деформацию другого материала. Распознать эти клеи можно по названию – первым словом всегда будет «ацетокси».
2. Нейтральные – эластомеры соединяются со спиртами и оксидами. Они дороже, но их использовать проще, и всех недостатков своих кислотных аналогов такие клеи лишены. Маркером таких веществ тоже служит название: «алокси» или «метокси».

Порядок работы с силиконовым клеем

Сложностей в таком процессе нет, нужно лишь следовать такой вот простенькой схеме:
• Очистите поверхности от грязи.
• Нанесите слой клея на одну поверхность, или же сделайте шов.
• Обеспечивайте неподвижность деталей на десять-двадцать минут.
• Оставьте склеенное изделие на сутки – после этого можно использовать его, как и раньше.

Примеры

Одним из примеров может послужить клей герметик силиконовый Kim Tec. Этот продукт особенен тем, что производитель предлагает различные специализированные составы. Например, однокомпонентные вещества от Kim Tec прекрасно подходят для уплотнения стыков. Силиконовая паста же подходит для вертикальных швов. В свою очередь, клей-герметик будет незаменимым при ремонте ванной комнаты. Это стыки плиток, уголки самой ванны и т.д. Есть отдельный ряд акриловых герметиков – они подходят для паркетных полов.

Клей силиконовый «Момент», в свою очередь, распространен куда больше. Покупатели выбирают отечественный продукт чаще иностранного. Тем более, что по техническим характеристикам они вполне взаимозаменяемы. Используются герметики и клеи от компании «Момент «для разных целей – начиная от герметизации протечек и сквозняков в домах и пристройках, до внутренних работ и совсем уж частного использования. Например, ручки дверей, оконные рамы и т.д.

Итак, мы выяснили, что такое силиконовый клей, и из чего он состоит.

Опусы про Его Величество Клей. Часть четвертая — силиконы

Посвящается Андрею А., котрому я так и не принес до сих пор извинения за испорченную силиконом вещь…
Продолжаем неспешно наши рассказы о рыбалке опусы про клеи. Сегодняшний наш герой не может похвастать званием популярного конструкционного клея для каких-нибудь космических кораблей, но шапочно знаком абсолютному большинству читателей. Потому что именно силиконы — основные клеи для всевозможных стикеров, этикеток и клейких лент потребительского (в противоположность профессиональным скотчам) сегмента. Ну и ко всему прочему, именно силикон чаще всего используется при герметизации всего и вся. Под катом — объяснение, почему он это может делать и как ему помочь это делать еще лучше. Про «силикон — работник незаметный».

RU Wikipedia вещает нам, что силиконы (полиорганосилоксаны, полисилоксаны) — это кислородосодержащие кремниевые полимеры, строение которых представлено основной неорганической кремний-кислородной цепью -Si-O-Si-O-Si-O- с присоединёнными к ней боковыми органическими группами (они крепятся к атомам кремния). Иногда эти боковые функциональные группы могут соединять вместе две или более кремнийорганических цепей, формируя перекрестные связи. Варьируя а)длину основной кремнийорганической цепи, б)боковые функциональные группы и в)количество и тип перекрёстных связей, можно синтезировать силиконы с разными свойствами.

Первые исследования в химии силиконов были проведены еще в конце 19-го века английским химиком Фредериком Киппингом (=»отец силиконов») и именно им, кстати, в 1901 году был предложен термин silicone. Благодаря этому до сих пор многие «переводчики» (в основном журналистская братия) путают силиконы и кремний. Кремний — это неорганический материал, полупроводник, который используется для изготовления интегральных микросхем и солнечных элементов. А силиконы — это органические соединения, которые содержат кремний, углерод, водород, кислород и иногда другие атомы, и чаще всего используются как герметики, этикеточные клеи и… например, импланты для увеличения груди. Так что, надеюсь, хабра-читатель никогда не спутает silicon (кремний) и silicone (силикон). В том числе и когда разговор зайдет про «Силиконовую долину».
Уходя от исторических параллелей, можно сказать, что первыми коммерческий потенциал в силиконах рассмотрели предприниматели от химии, в лице Corning Glassworks (ныне Dow Corning) и General Electric и именно благодаря им были разработаны сотни и тысячи различных модификаций, составов и т.п.
Большинство силиконовых герметиков основаны на полидиметилсилоксанах с концевыми силанольными группами, которые часто называют силанолами, например: где n обычно составляет от 300 до 1600:
Благодаря своей структуре, эти соединения занимают уникальное промежуточное положение между неорганическими и органическими материалами. Насыщенная неорганическая основная цепь Si-O-Si обеспечивает превосходную эластичность, гибкость и устойчивость к солнечному свету (в основном, к УФ-излучение), в то время как органические функциональные группы ответственны за межмолекулярные силы. Можно отметить следующие ключевые особенности, обуславливающие гибкость и долговечность этого класса материалов:
— Низкое поверхностное натяжение
— Высокая водоотталкивающая способность
— Низкая температура стеклования
— Высокая газопроницаемость
— Высокая термическая стойкость и устойчивость к окислителям
— Нерастворимость в воде
— Высокая энергия связи кремний-кислород
Силиконовые клеи не характеризуются высокой прочностью (в том числе и на отрыв), их, в основном, ценят за эластичность и способность работать в широком диапазоне температур (от криотехники с -115°C до более 265 °C со знаком плюс, кстати, если нужно еще выше, используют добавки на основе оксида железа). Говоря простым языком, силиконовые адгезивы очень липкие (настолько, что из-за низкой поверхностной энергии могут связываться с полиэтиленом/полипропиленом и и фторуглеродами — привет sappience c вопросом про «пакетики Duty Free»).
Кроме того, низкая усадка и способность легко заполнять неровности поверхности и зазоры (из-за низкого поверхностного натяжения) делают эти материалы идеальными герметиками на кухнях и ванных комнатах. Силикон — идеальный вариант, когда показатель прочности на отрыв более важен чем растяжение или сдвиг.
Строительство: монтаж и установка остекления (дерево, металлы, пластмассы, стекло), заполнение зазоров и компенсационные швы на фасадах и каменной кладке, водонепроницаемые уплотнения при создании емкостей и аквариумом (промышленные и бытовые), уплотнения в холодильных установках и системах кондиционирования.
Низкая полярность силиконовых эластомеров придает этим соединениям отличные электроизоляционные свойства, что делает их высокоустойчивыми к высоковольтной ионизации и формированию коронного разряда. Притом силиконовые клеи и герметики сохраняют свои полезные изолирующие свойства при повышенных температурах из-за отсутствия термодеградации.
Электроника: изолирующие силиконы с пониженной вязкостью используются для заливки электронных компонентов (компаунды). Металлнаполненные силиконы используются в роли токопроводящих клеев.
Превосходная устойчивость к воздействию озона и ультрафиолетового излучения присущая силиконовым полимерам, делает ненужным использование специализированных добавок и присадок. Силиконовые эластомеры могут длительное время работать без растрескивания и усадки на открытом воздухе во всех климатических условиях. Этим и обусловлено то, что силиконы повсеместно используются для склеивания стекла при остеклении зданий (т.е. там где могут ожидаться значительные значения температурного расширения материалов) или для изготовления резервуаров.
Высокая изначальная стоимость с лихвой компенсируется высокой долговечностью и отсутствием необходимости часто проводить ремонтные работы.
Rocket science: силиконы находят применение в технике высокого вакуума (в т.ч. космос), при строительстве АЭС (в лабораторных ядерных установках и т.п.) из-за своей радиационной стойкости.
Из недостатков можно отметить, низкую устойчивость к бензину, что несколько ограничивает использование силиконов в автомобиле-/авиастроении. И то, что этот адгезив очень долго отверждается в глубоких слоях (не рекомендуется использовать слой толще 12-13 мм) из-за особенностей сшивки посредством влажности воздуха (=диффузия влажного воздуха вглубь материала замедляется с ростом толщины слоя клея и т.д. и т.п.). Низкая поверхностная энергия не позволяет краскам формировать хорошую адгезию к силиконовому покрытию (поэтому герметик тяжело закрасить обычной краской), что иногда жизненно необходимо, когда хочется спрятать клеевой шов. Ну и наконец, в зависимости от типа используемого силикона (об этом ниже), в процессе отверждения может выделяться уксусная кислота, выступающая в роли ускоряющего коррозию агента (особенно в случае контакта с металлами вроде меди и латуни).

Разновидности силиконовых клеёв

Силиконовые клеи делятся на две основные группы:
-Однокомпонентные
-Двухкомпонентные
Однокомпонентные силиконы содержат полиорганосилоксан с концевыми -ОН группами и сшивающий агент (например, метилтриацетоксисилан), который чувствителен к гидролизу, то есть реагирует с водой (при контакте материала с с влагой воздуха) в результате реакции конденсации при комнатной температуре. Поэтому часто этот тип называют еще RTV-1 (= вулканизация при комнатной температуре, однокомпонентный). Побочным продуктом конденсации является уксусная кислота (при использовании метилтриацетоксисилан в качестве отвердителя, хотя для т.н. RTV-1 с нейтральным отверждением, может выделяться и спирт). Самым дешевым, а значит и распространенным (основа абсолютного большинства строительных и бытовых герметиков) вариантом силикона является ацетоксисиликон. Первичное схватывание клея наступает уже через 15–20 минут и достигают полной глубины в течение 24–48 часов в зависимости от относительной влажности во время отверждения (на картинке ниже — график отверждения самого распространенного ацетоксисиликона в среде с влажностью 50%).
В среднем считается, что отверждение происходит со средней скоростью примерно 2 мм в день. Так как процесс зависит от влажности воздуха, температуры и толщины клеевого шва, то логично упомянуть о том, что для ускорения отверждения надо а)не наносить силикон очень толстым слоем (6 мм максимум), б)обеспечить максимальный воздушный контакт клеевого шва с влажным воздухом (проветривать активно помещение, не использовать швы со сложной геометрией (спиральные/ломанные и т.п.), или швы внутри объектов без доступа воздуха. Так как в процессе конденсации выделяется уксусная кислота, то добавление компонентов со щелочной реакцией (например, щелочное средство для прочистки труб аля «Крот» или гашёная известь) ускорит процесс отверждения. Кислота реагирует со щелочью, нейтрализуется и дает воду, которая в свою очередь вступает в реакцию с силиконом (в дополнение к воде диффузионной, отбираемой у воздуха). Ну и вонять уксусом явно будет слабее (кстати, если нужно смыть такой силикон — «клин клином вышибают» — делать это продуктивнее всего уксусной кислотой по-концентрированнее, хотя бы 70% эссенцией).
Помимо неприятного запаха, как я уже упоминал, выделяющаяся уксусная кислота может стимулировать процессы коррозии металлов. По этой причине были разработаны RTV-1 герметики c использованием других отвердителей.
Примеры наиболее часто используемых соединений с их CAS-номерами можно увидеть в таблице ниже:
Правда стоят такие силиконы немного дороже, встречаются реже, да и процесс отверждения происходит медленнее. Сравнение различных RTV-1 под спойлером
Сравнение различных типов RTV-1
Если же по каким-то причинам однокомпонентные силиконы не подходят, можно попробовать силиконы двухкомпонентные, или RTV-2 (= вулканизация при комнатной температуре, двухкомпонентный). Такие клеи:
— отверждаются намного быстрее первой группы
— не требуют выской влажности воздуха

— равномерно отверждаются по всей глубине клеевого шва (вне зависимости от ширины)
— не выделяют сомнительные побочные продукты в процессе отверждения
Типичный RTV-2 силикон состоит из силанола + отвердитель с катализатором. В качестве катализатора выступают органические соединения олова (октоат олова или дибутилоловодилаурат, которые, кстати, будут как катализаторы отверждения работать и с «нейтральными» RTV-1). Повышение температуры ускоряет процесс отверждения. В качестве примера можно привести известный силиконовый герметик SYLGARD 184, активно используемый для герметизации модулей солнечных батарей.
Отвержденные двухкомпонентные силиконы дают незначительную усадку и обеспечивают лучшую термостойкость среди всех силиконовых клеев.
На ТТХ силиконового клеевого шва (RTV-2, хотя некоторые пункты применимы и к RTV-1) в целом влияют следующие факторы:
— Структура прекурсора
— Дозировка отвердителя: слишком высокая доза может сделать клеевой шов слишком жестким, нестабильным, или вообще неотвержденным (см. мой p.s.)
— pH среды: pH ускоряет скорость гидролиза и конденсации.
— Многие вещества могут выступать в качестве катализаторов: минеральные кислоты, алкоксидные соли, соединения олова, сложные эфиры титана, соли циркония, фосфорные соединения и амины.
-Температура системы: при повышенной температуре молекула движется быстрее/увеличивается количество столкновений => отверждение происходит быстрее.
Под спойлером — таблица с известными представителям коммерческих силиконов и их свойствами. Вопросы, традиционно, задаем в комментариях 🙂
Зарубежные коммерческие силиконовые адгезивыЛегенда таблицы:
TS: предел прочности на растяжение
SG: удельный вес (плотность относительно плотности воды).
HS: твердость по шкале Шора (A или D)
EL(%): удлинение на разрыв при испытании на растяжение, %.
Visc. (Pa.s): показатель вязкости (паскаль-секунда)
Service (°C): температура эксплуатации отвержденного клеевого шва
Cure: тип отверждения для получения стандартной прочности шва. RT-комнатная температура (если есть цифра — это температура нагрева).
Cure Rate (mm/day): скорость отверждения (мм/день)
Skin Time (mins): время необходимое для схватывания (минимально необходимая прочность клеевого шва)
Обозначения:
1n= однокомпонентный нейтральный, 1a=однокомпонентный кислотный, 2 — двухкомпонентный
Кружками отмечены свойства конкретного клея относительно всех клеёв данного класса: черный кружочек — наивысшее, черно-белый кружок — умеренное, белый кружок — слабое.

Чем «отодрать от плитики»:
кстати, если нужно смыть такой силикон — «клин клином вышибают» — делать это продуктивнее всего уксусной кислотой по-концентрированнее, хотя бы 70% эссенцией
Промышленные смывки:
— от «отцов силикона» Dow Corning, DS-2025 для отвержденного силикона — в составе додецилбензолсульфокислота (анионный ПАВ), АБСК
— от «отцов силикона» Dow Corning, DS-1000 для НЕотвержденного силикона — в составе неионогенный ПАВ — этоксилированный спирт C6-C12, четвертичное аммониевое соединение, метиловый эфир пропиленгликоля (=растворитель для отмывания дюз картриджей струйных принтеров), (2-метоксиметилэтокси)пропанол (промывочная жидкость в полиграфии).
P.S. Мое первое знакомство с двухкомпонентным силиконом
по поводу эпиграфа…У меня знакомство с двухкомпонентным силиконом прошло довольно печально (см. посвящение статьи). Тот самый Sylgard 184 был выпрошен у знакомых из смежного НИИ для создания реплики диффракционной решетки (от старого советского прибора, типа МДР-2 1200 штрихов/мм). От такая:
Не чувствуя подвоха я смешал компоненты как мне рекомендовали коллеги («нормально схватывается») и поместил решетку на этот слой достаточно жидкого силикона. Радостный ушел домой предвкушая какую красоту я получу с утра. Но с утра меня встречал все тот же, не застывший силикон, который размазался по всей решетке. Волосы у меня встали дыбом (внутри я чувствовал что это не просто решетка) и я начал пробовать различные смывки. Ситуация осложнялась тем, что тереть дифракционную решетку нельзя — уничтожится вся гравировка. Только сгонять растворитель струей азота. Чего я только не пробовал, вплоть да редчайших растворителей (ведь как, человек доверился мне, а я, я фактически уничтожил чужую вещь). В бессилии я решил отвердить силикон температурой. Он затвердел и теперь уже плотно похоронил идею сохранить дифракционные полоски решетки. Но я решил довести дело до конца. Попробовав штук 30 разных растворителей, разжижить жесткую массу удалось только ледяной уксусной кислотой. И давлением газа сдуть с решетки. Смотреть под микроскопом на то, что осталось на стекле от выгравированных на алюминиевой подложке решетки микроборозд у меня не хватило смелости… Так и лежит решетка до сих пор :(. Прости, Андрей, если прочитаешь…
P.P.S. Всех химиков с прошедшим профессиональным праздником! А хабра-химиков — с удалением «химии» из профильных хабов 🙂 Так штэ, молодежь, статьи теперь будем писать в свободное от работы время.
Важно! Я не могу назвать свои статьи в полном смысле слова научно-популярными («взрослый научпоп»), так как в большинстве случаев прочитать и переварить написанное может только человек с довольно высоким научно-техническим бэкграундом. В общем в свете последних «ППА-хабра-перестановок» пока написание серийных статей приостанавливается на неопределенный срок.
Если сообщество поддержит — продолжим. Собирается стандартные 5000 р. через «Поддержать автора» — пишу статью об эпоксидах. Указывайте при переводах комментарий «продолжение статей о клеях». Заодно проверим, действительно ли интересна читателю эта тема. УЖЕ СОБРАНО 1950 рублей.
Опубликованы ранее:
Опусы про Его Величество Клей. Часть первая — вводная
Опусы про Его Величество Клей. Часть вторая — Viva, цианоакрилат! Viva, суперклей
Опусы про Его Величество Клей. Часть третья — полиуретан vs космический холод
Важно! Все обновления и промежуточные заметки из которых потом плавно формируются хабра-статьи теперь можно увидеть в моем телеграм-канале lab66. Подписывайтесь, чтобы не ожидать очередную статью, а сразу быть в курсе всех изысканий :)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *