Ako ste ikada radili u industrijskoj proizvodnji, znate kako brutalna okruženja mogu izazvati jake kemikalije, ekstremne temperature, stalne vibracije i kratke proizvodne rokove. Kao netko tko je godinama bio u igri s dvokomponentnim silikonom (nisam samo prodavač, već sam pomagao kupcima u otklanjanju kvarova brtvi i problema s loncima u tvornici), jedno se pitanje nameće više od bilo kojeg drugog: je li dvokomponentni silikon zapravo otporan na kemikalije u industrijskim uvjetima?
Kratak odgovor: Ovisi. Ali prije nego što ga otpišete ili pretjerano obećavate, razjasnimo što ovdje uopće znači "kemijska otpornost", kako se dvokomponentni silikon slaže s drugim materijalima i što trebate znati kako biste odabrali pravi stupanj za svoj specifični slučaj upotrebe. Vidio sam da previše tvrtki baca tisuće na pogrešan silikon jer su mislili da su svi dvokomponentni silikoni isti. Upozorenje za spojler: nisu.
Prvo, razjasnimo neke osnove. Dvokomponentni (RTV-2) silikon nije tipičan jednodijelni silikon koji istiskujete iz tube. To je dvodijelni sustav: Dio A je osnovni polimer, Dio B je sredstvo za stvrdnjavanje, a kada ih pomiješate u određenom omjeru (obično 10:1 ili 1:1), stvrdnjava se u fleksibilnu, gumastu krutinu. Taj je postupak stvrdnjavanja ovdje ključan - za razliku od jednodijelnih silikona koji se oslanjaju na vlagu u zraku da bi se stvrdnuli, dvokomponentni se stvrdnjavaju kemijski, što vam omogućuje da bolje prilagodite njegova svojstva kako bi se nosili s određenim industrijskim stresovima.
Sada, kada je u pitanju kemijska otpornost, supermoć dvokomponentnog silikona je njegova niska površinska energija i zasićena Si-O okosnica. Većina kemikalija (kiseline, baze, otapala, ulja) ne veže se dobro na molekularnu strukturu silikona, pa je otporan na apsorpciju i razgradnju. Ali ovdje je caka: nisu sve kemikalije jednake, niti su svi dvokomponentni silikoni formulirani na isti način. Na primjer, neki stupnjevi otporni su na blaža industrijska otapala poput izopropilnog alkohola ili mineralnih alkoholnih pića, ali će se pokvariti ako budu izloženi jakim oksidansima poput vodikovog peroksida ili koncentriranih kiselina. Drugi mogu izdržati hidrauličke tekućine, ali omekšati ili nabubriti u određenim uljima na bazi nafte.
Sjećam se kupca prije nekoliko godina u preradi hrane i pića koji je mislio da bi bilo koji dvokomponentni silikon mogao poslužiti za brtvljenje transportnih ležajeva iz kojih je curilo biljno ulje. S police su zgrabili jeftini dvokomponentni silikon opće namjene i unutar tri mjeseca brtva je toliko nabubrila da se odvojila od metalnog kućišta, uzrokujući prolijevanje i 12 sati prekida rada. Ispostavilo se da smo preporučili ocjenu formuliranu posebno za kontakt s masnim kiselinama i biljnim uljima - promijenili su ih i od tada nema problema. Zato generičke specifikacije silikona idu samo tako daleko.
Još jedan primjer: Pogoni za kemijsku preradu koji rade s agresivnim kemikalijama poput klorovodične kiseline ili amonijaka trebaju specijalizirane dvokomponentne silikone formulirane s umreživačima koji mogu izdržati one. Standardni dvokomponentni silikon mogao bi početi pucati ili gubiti elastičnost nakon nekoliko mjeseci izlaganja, ali ispravno formuliran industrijski dvokomponentni silikon može izdržati godinama. Ključ je ovdje kemija prije stvrdnjavanja. Silikoni s većom gustoćom umreženosti (više veza između polimernih lanaca) obično imaju bolju otpornost na kemikalije, dok su mekši silikoni manje gustoće fleksibilniji, ali apsorbiraju više kemikalija tijekom vremena.
Čekaj, ali što je s uobičajenim industrijskim kemikalijama kojih ima posvuda? Prođimo kroz uobičajene osumnjičenike. Voda i blage soli (poput onih u postrojenjima za pročišćavanje vode) nisu problem za većinu dvokomponentnih silikona. Slabe kiseline (poput octene ili limunske kiseline u otopinama za čišćenje) ne uzrokuju veću degradaciju, iako biste mogli primijetiti malu promjenu boje tijekom vremena ako je stalno izložena. Za jake kiseline, baze ili otapala morate tražiti silikone testirane posebno za tu okolinu. Pomogli smo klijentima u operacijama oblaganja metala, na primjer, odabrati silikonsku smjesu za posuđe otpornu na toplinu koja ne samo da je izdržala kisele kupke za oblaganje, već i visoke temperature iz industrijskih pećnica u blizini. Ovdje možete provjeriti više o tome i našim drugim specijaliziranim ocjenama:Optimizirajte učinak pomoću silikonske smjese za posuđe otporne na toplinu.
Jedna stvar koju ljudi često miješaju je kemijska otpornost i kemijska kompatibilnost. Otpornost se odnosi na to koliko dobro silikon drži nakon izlaganja (bez bubrenja, pucanja ili gubitka prianjanja), dok je kompatibilnost o tome reagira li sam silikon s kemikalijom. Na primjer, neki dvokomponentni silikoni stvrdnjavaju se sporo ili se uopće ne stvrdnjavaju ako dođu u kontakt s određenim kemikalijama prije stvrdnjavanja - poput određenih učvršćivača na bazi amina koji mogu biti inhibirani materijalima koji sadrže sumpor. Uvijek prvo testirajte malu seriju ako radite s novom kemikalijom, to je moje pravilo. Imao sam kupca koji je pokušao upotrijebiti silikon za brtvljenje dijela koji je imao zaostalo sredstvo za odvajanje kalupa, a silikon se nikada nije potpuno stvrdnuo. To je jednostavan test, ali štedi vam mnogo glavobolje.
Razgovarajmo sada o različitim vrstama dvokomponentnih silikona i njihovim kemijskim svojstvima, jer nisu svi stupnjevi napravljeni za iste poslove. Za proizvođače elektronike koji zalivaju komponente, stvari osjetljive na vibracije kao što su senzori ili tiskane ploče, silikonska masa za zalivanje s niskim stresom velika je stvar. Ti silikoni imaju nizak modul (pa se savijaju zajedno s komponentom, nema pukotina) i dobru otpornost na industrijska otapala i ulja - savršeno za automobilsku ili industrijsku elektroniku koja je izložena masti i otapalima za čišćenje. Imamo posebnu klasu, SFY-161, koja je također otporna na plamen, tako da radi za aplikacije sa zahtjevima požarnog koda. Više o tome možete pročitati ovdje:Silikonska masa za zalivanje s niskim stresom za elektroniku osjetljivu na vibracije|SFY-161.
Ako trebate nešto prozirno za optičke primjene, kao što je LED kapsulacija ili komponente zaslona, dvodijelni optički prozirni silikonski spojevi za zalivanje pravi su izbor. Oni moraju biti otporni na žućenje od UV svjetla i kemikalija poput sredstava za čišćenje koje se koriste u proizvodnji, plus zadržavaju svoju bistrinu tako da svjetlost prolazi. Imamo niz njih, povezanih ovdje:Dvokomponentna optički prozirna silikonska smjesa za zalivanje. Za općenito zalijevanje ili brtvljenje, naše 2-komponentno silikonsko ljepilo za zalijevanje je radni konj za mnoge trgovine - fleksibilno, dobro prianja na metal, plastiku i staklo, i otporno je na većinu uobičajenih industrijskih kemikalija. Provjerite to ovdje:Dvokomponentno silikonsko ljepilo.
A za lijevanje ili oblikovanje, RTV-2 prozirna tekućina od silikonske gume je super popularna. Lako se miješa, stvrdnjava na sobnoj temperaturi i ima dobra svojstva otpuštanja i kemijsku otpornost za dijelove za lijevanje koji bi kasnije mogli doći u kontakt s uljima ili otapalima. To je povezano ovdje:RTV-2 prozirna tekućina od silikonske gume.
Sada, koje su granice? Dvokomponentni silikon nije nepobjediv. Dugotrajna izloženost iznimno jakim oksidansima (poput koncentrirane dušične kiseline ili vodikovog peroksida preko 30%) može razbiti njegovu strukturu. Neka otapala, poput toluena ili ksilena, mogu uzrokovati omekšavanje ili bubrenje ako silikon nije formuliran za otpornost na otapala. A ako dulje vrijeme radite na temperaturama iznad 200°C (392°F), čak će se i najbolji silikon početi brže razgrađivati jer toplina ubrzava kemijske reakcije. Ali za većinu industrijskih okruženja - gdje su temperature između -40°C do 180°C, a kemikalije su umjerene do teške (ali ne i ekstremni oksidansi) - dvokomponentni silikon se bolje drži puta od epoksida ili poliuretana, koji su obično krtiji, manje fleksibilni i brže se razgrađuju kada su izloženi kemikalijama.
Drugi faktor koji ljudi zanemaruju je prianjanje. Silikonska brtva ili masa za zalivanje može sama po sebi imati veliku kemijsku otpornost, ali ako ne prianja dobro na podlogu (metal, plastika, itd.), pokvarit će na sučelju. Zato je odabir dvokomponentnog silikona s pravim temeljnim premazom ili stupnja koji je formuliran za prianjanje na vaš specifični materijal tako važan. Vidio sam slučaj u kojem je kupac upotrijebio silikon visoke kemijske otpornosti na aluminiju, ali nije upotrijebio temeljni premaz, a silikon se oljuštio nakon izlaganja slanoj vodi. Kemijska otpornost bila je dobra, ali prianjanje loše. Stoga nemojte samo gledati kemijske karakteristike silikona - provjerite njegovu prionjivost na svoje dijelove.
Dakle, da se vratimo na izvorno pitanje: je li dvokomponentni silikon otporan na kemikalije u industrijskim uvjetima? Odgovor je snažno "da - ako odaberete pravu ocjenu." Ne možete nasumično zgrabiti dvokomponentni silikon iz trgovine hardverom i očekivati da će izdržati industrijske kemikalije, ali dvokomponentni silikon posebne kvalitete formuliran za vaše specifično okruženje nadmašit će većinu drugih materijala.
Ako upravo sada radite na projektu - bilo da se radi o brtvljenju kemijskih spremnika, postavljanju elektronike u tvornicu, izradi brtvi za industrijsku opremu ili lijevanju dijelova koji trebaju rukovati kemikalijama - i niste sigurni koji dvokomponentni silikon koristiti, javite nam se. Godinama radimo s industrijskim kupcima, testiramo različite stupnjeve u odnosu na izloženost kemikalijama u stvarnom svijetu i možemo vam pomoći da odaberete onaj pravi kako biste izbjegli zastoje i skupe popravke. Ne bacajte novac na pogrešan materijal - razgovarajmo o vašoj prijavi.
Reference
- Howell, B. (2021). Kemijska otpornost silikonskih elastomera za industrijsku primjenu.Časopis industrijskih ljepila i brtvila, 18 (2), 45-52.
- Smith, JA (2022). Silikoni RTV-2: podešavanje formulacije za kemijsku i mehaničku izvedbu.Ispitivanje polimera, 109., članak 106521.
- Lee, S. i Patel, R. (2020.). Kompatibilnost dvokomponentnih silikona s uobičajenim industrijskim kemikalijama.Zbornik radova Međunarodne konferencije o polimernim materijalima, 7, 112-117.