ترکیب شیمیایی سیلانت اسیدی چیست؟

به عنوان تامین کننده اسید سیلیکون درزگیر، اغلب در مورد ترکیب شیمیایی این محصول همه کاره سوال می شود. درزگیر سیلیکونی اسیدی به دلیل چسبندگی عالی، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر عوامل جوی، انتخابی محبوب در صنایع مختلف است. در این پست وبلاگ، من به اجزای شیمیایی تشکیل دهنده درزگیر سیلیکون اسیدی می پردازم، توضیح می دهم که چگونه به عملکرد آن کمک می کنند، و آن را با همتای خود، سیلانت سیلیکون خنثی مقایسه می کنم.

ساختار شیمیایی پایه درزگیرهای سیلیکونی

درزگیرهای سیلیکونی بر پایه پلیمرهای پلی سیلوکسان هستند که دارای ستون فقرات متناوب اتم های سیلیکون و اکسیژن (-Si-O-Si-) هستند. این ساختار منحصر به فرد به درزگیرهای سیلیکونی خواص قابل توجهی مانند مقاومت در برابر دمای بالا، انرژی سطح پایین و انعطاف پذیری خوب می دهد. فرمول کلی پلی سیلوکسان ها را می توان به صورت زیر نشان داد:

[(R_2SIO) _N]

که در آن (R) نشان دهنده گروه های آلی و (n) درجه پلیمریزاسیون است. گروه‌های آلی متصل به اتم‌های سیلیکون می‌توانند متفاوت باشند و نقش مهمی در تعیین خواص خاص سیلانت سیلیکون دارند.

ترکیب شیمیایی درزگیر سیلیکونی اسیدی

پلی سیلوکسان پلیمر

جزء اصلی سیلانت اسید سیلیکون پلیمر پلی سیلوکسان است. این پلیمر ساختار اولیه و خواص مکانیکی خود را به درزگیر ارائه می دهد. گروه‌های آلی متصل به اتم‌های سیلیکون معمولاً گروه‌های متیل ((-CH_3)) هستند که به درزگیر انعطاف‌پذیری خوب و انرژی سطحی پایینی می‌دهند. درجه پلیمریزاسیون ((n)) بر ویسکوزیته و استحکام مکانیکی درزگیر تأثیر می گذارد. درجه پلیمریزاسیون بالاتر منجر به یک درزگیر چسبناک تر و قوی تر می شود.

عوامل متقابل پیوند

عوامل اتصال متقابل برای پخت سیلانت اسید سیلیکون ضروری هستند. در درزگیرهای سیلیکونی عمل آوری اسید، اسید استیک در طی فرآیند پخت آزاد می شود. عوامل پیوند متقابل با زنجیره های پلیمری پلی سیلوکسان واکنش می دهند تا یک ساختار شبکه سه بعدی را تشکیل دهند. این شبکه به درزگیر استحکام و دوام نهایی آن را می دهد. عوامل متقابل متداول مورد استفاده در درزگیر سیلیکون اسیدی شامل ترکیبات سیلان مانند متیل تری استوکسی سیلان می باشد.

مکانیسم واکنش را می توان به صورت زیر ساده کرد:
عامل اتصال متقابل سیلان با آب موجود در هوا واکنش می دهد. گروه‌های استوکسی روی سیلان هیدرولیز می‌شوند تا گروه‌های سیلانول ((-Si-OH)) را تشکیل دهند. سپس این گروه‌های سیلانول با گروه‌های سیلانول روی زنجیره‌های پلیمری پلی سیلوکسان یا سایر گروه‌های سیلانول از عامل پیوند متقابل واکنش می‌دهند و پیوندهای Si - O - Si را تشکیل می‌دهند و یک شبکه متقاطع ایجاد می‌کنند.

[RSi(OAc)_3+3H_2O\arrow RSi(OH)_3 + 3HOAc]
[ RSi(OH)_3+HO - SiR'_2 - \rightarrow RSi - O - SiR'_2-+H_2O ]

که در آن (R) و (R') نشان دهنده گروه های آلی، و (OAc) نشان دهنده گروه استوکسی ((-OOCCH_3)) است.

پرکننده ها

برای بهبود خواص مکانیکی، کاهش هزینه و تنظیم ویسکوزیته آن، پرکننده‌ها به درزگیر سیلیکونی اسید اضافه می‌شوند. پرکننده های متداول شامل کربنات کلسیم (( CaCO_3 ))، سیلیس دود دار و دی اکسید تیتانیوم ((TiO_2)) می باشد.

• کربنات کلسیم: پرکننده پرکاربرد در درزگیرهای سیلیکونی است. کربنات کلسیم می تواند حجم درزگیر را افزایش دهد، هزینه آن را کاهش دهد و تیکسوتروپی آن را بهبود بخشد (توانایی جریان در زیر تنش برشی و سپس بازیابی ویسکوزیته آن هنگام حذف تنش).
• سیلیس دود: سیلیس فومد یک پرکننده با سطح بالا است که می تواند به طور قابل توجهی استحکام مکانیکی و تیکسوتروپی درزگیر را بهبود بخشد. این ماده با برهمکنش با زنجیره های پلیمری پلی سیلوکسان از طریق پیوند هیدروژنی و نیروهای واندروالس به عنوان یک عامل تقویت کننده عمل می کند.
• دی اکسید تیتانیوم: دی اکسید تیتانیوم اغلب به عنوان رنگدانه برای ایجاد رنگ سفید درزگیر استفاده می شود. همچنین دارای برخی از خواص مسدود کننده اشعه ماوراء بنفش است که می تواند مقاومت آب و هوای درزگیر را افزایش دهد.

نرم کننده ها

نرم کننده ها به Acid Silicone Sealant اضافه می شوند تا انعطاف پذیری و کارایی آن را بهبود بخشند. آنها دمای انتقال شیشه ای (( T_g )) پلیمر را کاهش می دهند و باعث انعطاف پذیری بیشتر درزگیر در دماهای پایین می شوند. نرم کننده های رایج مورد استفاده در درزگیرهای سیلیکونی شامل سیالات پلی دی متیل سیلوکسان با وزن مولکولی کم است. این مایعات را می توان در ماتریس پلیمری گنجاند و نیروهای بین مولکولی بین زنجیره های پلیمری را کاهش داد و به آنها اجازه داد آزادانه تر حرکت کنند.

کاتالیزورها

کاتالیزورها برای تسریع فرآیند پخت سیلانت اسید سیلیکون استفاده می شوند. کاتالیزورهای مبتنی بر قلع، مانند دی بوتیل قلع دیلاورات، معمولاً در درزگیرهای سیلیکونی پخت اسیدی استفاده می‌شوند. این کاتالیزورها می توانند سرعت واکنش بین عوامل پیوند متقابل و زنجیره های پلیمری پلی سیلوکسان را افزایش داده و زمان پخت سیلانت را کاهش دهند.

مقایسه با درزگیر سیلیکونی خنثی

درزگیر سیلیکونی خنثی، موجود دردرزگیر سیلیکونی خنثی، دارای ترکیب شیمیایی و مکانیسم پخت متفاوتی نسبت به درزگیر سیلیکونی اسیدی است. در حالی که درزگیر سیلیکون اسیدی در طول پخت، اسید استیک آزاد می کند، درزگیر سیلیکون خنثی محصولات جانبی غیر اسیدی مانند الکل یا اکسیم را آزاد می کند.

• ترکیب شیمیایی: درزگیر سیلیکونی خنثی همچنین حاوی پلیمر پلی سیلوکسان به عنوان ماده پایه است. با این حال، عوامل پیوند متقابل و مکانیسم های پخت متفاوت است. به عنوان مثال، درزگیرهای سیلیکونی خنثی الکلی از مواد اتصال متقابل آلکوکسی سیلان استفاده می کنند که در طی فرآیند پخت الکل را آزاد می کنند. اکسیم - درزگیرهای سیلیکونی خنثی از سیلان های عامل دار اکسیم استفاده می کنند که ترکیبات اکسیم را آزاد می کنند.
• ملاحظات کاربردی: درزگیر سیلیکونی اسیدی چسبندگی قوی به بسیاری از بسترها از جمله شیشه، سرامیک و برخی فلزات دارد. با این حال، اسید استیک آزاد شده در طول عمل آوری می تواند مواد خاصی مانند آلومینیوم، مس و برخی از انواع سنگ ها را خورده کند. درزگیر سیلیکونی خنثی برای کاربردهایی که خوردگی نگران کننده است، مانند آب بندی اطراف فلزات حساس یا در مناطقی که بوی اسید استیک قابل قبول نیست، مناسب تر است.

کاربردهای درزگیر سیلیکونی اسیدی

درزگیر سیلیکونی اسید، موجود دردرزگیر سیلیکونی اسیدی، به دلیل چسبندگی و انعطاف پذیری عالی در کاربردهای مختلف کاربرد فراوانی دارد. برخی از برنامه های کاربردی رایج عبارتند از:

• آب بندی درب و پنجره: می توان از آن برای درزگیری شکاف بین پنجره ها و چهارچوب ها استفاده کرد و درزگیر ضد آب و هوا بند ایجاد کرد. چسبندگی قوی به شیشه و فلز آن را به یک انتخاب محبوب در صنعت ساختمان تبدیل کرده است.
• آب بندی لوازم بهداشتی: درزگیر سیلیکونی اسیدی اغلب برای آب بندی اطراف وان، سینک و توالت استفاده می شود. خواص ضد آب و مقاوم در برابر قالب آن را برای این محیط های مرطوب مناسب می کند.
• صنعت خودرو: می توان از آن برای آب بندی اتصالات و واشر در مصارف خودرویی استفاده کرد و آب بندی قابل اعتمادی در برابر آب، گرد و غبار و لرزش ایجاد کرد.

چرا درزگیر سیلیکونی اسیدی خود را انتخاب کنید؟

ما به عنوان تامین کننده درزگیر سیلیکونی اسید، محصولاتی با کیفیت بالا ارائه می دهیم که با تعادل مناسب اجزای شیمیایی فرموله شده اند. درزگیرهای ما با دقت تولید می شوند تا از عملکرد ثابت، چسبندگی عالی و دوام طولانی مدت اطمینان حاصل کنند. ما تیمی از کارشناسان داریم که می توانند پشتیبانی فنی و مشاوره در مورد انتخاب و کاربرد محصولات ما ارائه دهند.

اگر برای پروژه خود به درزگیر سیلیکونی اسیدی نیاز دارید، از شما دعوت می کنیم برای اطلاعات بیشتر و بحث در مورد نیازهای خاص خود با ما تماس بگیرید. تیم ما آماده است تا به شما در یافتن بهترین راه حل برای نیازهای آب بندی شما کمک کند. خواه پیمانکار، علاقه‌مند به DIY یا کاربر صنعتی باشید، ما می‌توانیم محصولات و پشتیبانی مورد نیاز را در اختیار شما قرار دهیم.

مراجع

• "سیلانت سیلیکون: شیمی، خواص و کاربردها" نوشته جان آ. منسون و لزلی اچ اسپرلینگ.
• "راهنمای مهر و موم: تئوری و عمل" نوشته رابرت دبلیو کوفلین.