در حال حاضر، انواع مختلفی از درزگیرهای الاستیک واکنشی تک جزئی رایج در بازار وجود دارد، که عمدتاً محصولات درزگیر سیلیکونی و پلی اورتان هستند. انواع مختلف درزگیرهای الاستیک در گروههای عاملی فعال و ساختارهای زنجیره اصلی پخت شده خود تفاوتهایی دارند. در نتیجه، محدودیتهای کم و بیشی در بخشها و زمینههای کاربردی آنها وجود دارد. در اینجا، ما مکانیسمهای پخت چندین درزگیر الاستیک واکنشی تک جزئی رایج را معرفی میکنیم و مزایا و معایب انواع مختلف درزگیرهای الاستیک را با هم مقایسه میکنیم تا درک خود را عمیقتر کرده و در کاربردهای عملی انتخابهای مناسبی داشته باشیم.
۱. مکانیسم رایج پخت درزگیرهای الاستیک واکنشی تک جزئی
درزگیرهای الاستیک واکنشی تک جزئی رایج عمدتاً شامل موارد زیر هستند: سیلیکون (SR)، پلی اورتان (PU)، پلی اورتان اصلاح شده با انتهای سیلیل (SPU)، پلی اتر با انتهای سیلیل (MS). پیش پلیمر دارای گروههای عاملی فعال مختلف و مکانیسمهای واکنش پخت متفاوتی است.
۱.۱مکانیسم خشک شدن درزگیر الاستومر سیلیکونی
شکل ۱. مکانیسم خشک شدن درزگیر سیلیکونی
وقتی از درزگیرهای سیلیکونی استفاده میشود، پیش پلیمر با مقادیر ناچیز رطوبت موجود در هوا واکنش میدهد و سپس تحت عمل کاتالیزور جامد یا ولکانیزه میشود. محصولات جانبی، مواد مولکولی کوچکی هستند. مکانیسم در شکل 1 نشان داده شده است. بر اساس مواد مولکولی کوچک مختلفی که در طول پخت آزاد میشوند، درزگیر سیلیکونی را میتوان به نوع اسیدزدایی، نوع دکتوکسیم و نوع الکلزدایی نیز تقسیم کرد. مزایا و معایب این نوع چسب سیلیکونی در جدول 1 خلاصه شده است.
جدول 1. مقایسه مزایا و معایب چندین نوع چسب سیلیکونی
۱.۲ مکانیسم خشک شدن درزگیر الاستیک پلی اورتان
درزگیر پلی اورتان تک جزئی (PU) نوعی پلیمر است که حاوی بخشهای تکرارشونده اورتان (-NHCOO-) در زنجیره اصلی مولکول است. مکانیسم پخت آن به این صورت است که ایزوسیانات با آب واکنش میدهد و یک کاربامات واسطه ناپایدار تشکیل میدهد که سپس به سرعت تجزیه میشود و CO2 و آمین تولید میکند و سپس آمین با ایزوسیانات اضافی در سیستم واکنش میدهد و در نهایت یک الاستومر با ساختار شبکهای تشکیل میدهد. فرمول واکنش پخت آن به شرح زیر است:
شکل 1. مکانیسم واکنش پخت درزگیر پلی اورتان
۱.۳ مکانیسم پخت درزگیر پلی اورتان اصلاح شده با سیلان
شکل 3. مکانیسم واکنش پخت درزگیر پلی اورتان اصلاح شده با سیلان
با توجه به برخی کاستیهای درزگیرهای پلییورتان، اخیراً پلییورتان با سیلان اصلاح شده است تا چسبهایی تهیه شود که نوع جدیدی از چسب درزگیر با زنجیره اصلی ساختار پلییورتان و یک گروه انتهایی آلکوکسیسیلان به نام درزگیر پلییورتان اصلاحشده با سیلان (SPU) را تشکیل میدهند. واکنش پخت این نوع درزگیر مشابه سیلیکون است، یعنی گروههای آلکوکسی با رطوبت واکنش میدهند تا تحت هیدرولیز و پلیکندانسه قرار گیرند و یک ساختار شبکهای سهبعدی پایدار Si-O-Si تشکیل دهند (شکل 3). نقاط اتصال عرضی شبکه و بین نقاط اتصال عرضی، ساختارهای قطعهای انعطافپذیر پلییورتان هستند.
۱.۴ مکانیسم پخت درزگیرهای پلی اتر با انتهای سیلیل
درزگیر پلی اتر (MS) با انتهای سیلیل، یک چسب الاستیک تک جزئی بر پایه اصلاح سیلان است. این چسب مزایای پلی اورتان و سیلیکون را با هم ترکیب میکند و نسل جدیدی از محصولات درزگیر چسبی است که عاری از PVC، روغن سیلیکون، ایزوسیانات و حلال میباشد. چسب MS در دمای اتاق با رطوبت موجود در هوا واکنش میدهد، به طوری که پلیمر سیلانیزه شده با ساختار -Si(OR) OR -SIR (OR)- در انتهای زنجیره هیدرولیز شده و به صورت شبکهای به یک الاستومر با ساختار شبکهای Si-O-Si متصل میشود تا اثر آببندی و اتصال حاصل شود. فرآیند واکنش پخت به شرح زیر است:
شکل ۴. مکانیسم پخت درزگیر پلیاتر با انتهای سیلیل
۲. مقایسه مزایا و معایب درزگیرهای الاستیک واکنشی تک جزئی رایج
۲.۱ مزایا و معایب درزگیرهای سیلیکونی
⑴ مزایای درزگیر سیلیکونی:
① مقاومت عالی در برابر آب و هوا، مقاومت در برابر اکسیژن، مقاومت در برابر ازن و مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش؛ ② انعطاف پذیری خوب در دمای پایین.
⑵ معایب درزگیر سیلیکونی:
① قابلیت بازسازی ضعیف و عدم امکان رنگآمیزی؛ ② مقاومت پارگی پایین؛ ③ مقاومت ناکافی در برابر روغن؛ ④ مقاوم در برابر سوراخ شدن نیست؛ ⑤ لایه چسب به راحتی شیرابه روغنی تولید میکند که بتن، سنگ و سایر زیرلایههای سست را آلوده میکند.
۲.۲ مزایا و معایب درزگیرهای پلی اورتان
⑴ مزایای درزگیر پلی اورتان:
① چسبندگی خوب به انواع زیرلایهها؛ ② انعطافپذیری عالی در دمای پایین؛ ③ خاصیت ارتجاعی خوب و خواص بازیابی عالی، مناسب برای اتصالات دینامیکی؛ ④ استحکام مکانیکی بالا، مقاومت عالی در برابر سایش، مقاومت در برابر روغن و مقاومت در برابر پیری بیولوژیکی؛ ⑤ اکثر درزگیرهای پلییورتان تک جزئی خشکشونده با رطوبت، بدون حلال هستند و هیچ آلودگی برای زیرلایه و محیط زیست ایجاد نمیکنند؛ ⑥ سطح درزگیر قابل رنگآمیزی و استفاده آسان است.
⑵ معایب درزگیر پلی اورتان:
① هنگام خشک شدن در محیطی با دمای بالا و رطوبت بالا با سرعت نسبتاً زیاد، حبابها به راحتی تولید میشوند که بر عملکرد درزگیر تأثیر میگذارد؛ ② هنگام اتصال و درزگیری اجزای زیرلایههای غیر متخلخل (مانند شیشه، فلز و غیره)، عموماً به یک پرایمر نیاز است؛ ③ کم عمق: فرمول رنگ در برابر اشعه ماوراء بنفش حساس است و پایداری نگهداری چسب به شدت تحت تأثیر بستهبندی و شرایط خارجی قرار میگیرد؛ ④ مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر پیری کمی ناکافی است.
۲.۳ مزایا و معایب درزگیرهای پلی اورتان اصلاح شده با سیلان
⑴ مزایای درزگیر پلی اورتان اصلاح شده با سیلان:
① عمل آوری حباب تولید نمیکند؛ ② انعطافپذیری خوب، مقاومت در برابر هیدرولیز و پایداری در برابر مواد شیمیایی دارد؛ ③ مقاومت عالی در برابر آب و هوا، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر پیری، پایداری در نگهداری محصول؛ ④ سازگاری گسترده با سطوح، هنگام اتصال، به طور کلی نیازی به پرایمر نیست؛ ⑤ سطح را میتوان رنگآمیزی کرد.
⑵ معایب درزگیر پلی اورتان اصلاح شده با سیلان:
① مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش به خوبی درزگیر سیلیکونی نیست؛ ② مقاومت در برابر پارگی کمی بدتر از درزگیر پلی اورتان است.
۲.۴ مزایا و معایب درزگیرهای پلی اتر با انتهای سیلیل
⑴ مزایای درزگیر پلی اتر با روکش سیلیل:
① خواص اتصال عالی به اکثر زیرلایهها دارد و میتواند بدون نیاز به پرایمر، اتصال فعالسازیشده ایجاد کند؛ ② مقاومت حرارتی و مقاومت در برابر پیری UV بهتری نسبت به پلییورتان معمولی دارد؛ ③ میتوان سطح آن را رنگآمیزی کرد.
⑵ معایب درزگیر پلی اتر با سر سیلیل:
① مقاومت در برابر آب و هوا به خوبی سیلیکون نیست و پس از کهنه شدن، ترکهایی روی سطح آن ظاهر میشود؛ ② چسبندگی به شیشه ضعیف است.
از طریق مقدمه فوق، ما درک اولیهای از مکانیسمهای پخت چندین نوع درزگیر الاستیک واکنشی تک جزئی رایج داریم و با مقایسه مزایا و معایب آنها، میتوانیم به درک کلی از هر محصول دست یابیم. در کاربردهای عملی، درزگیر را میتوان با توجه به شرایط واقعی کاربرد قطعه اتصالدهنده انتخاب کرد تا به آببندی یا اتصال خوب قطعه کاربردی دست یابیم.
زمان ارسال: ۱۵ نوامبر ۲۰۲۳