Ներկայումս շուկայում կան միաբաղադրիչ ռեակտիվ առաձգական կնքանյութերի բազմաթիվ տարածված տեսակներ, հիմնականում սիլիկոնային և պոլիուրեթանային կնքանյութեր: Առաձգական կնքանյութերի տարբեր տեսակներ ունեն տարբերություններ իրենց ակտիվ ֆունկցիոնալ խմբերի և կարծրացված հիմնական շղթայի կառուցվածքների առումով: Արդյունքում, կան ավելի կամ պակաս սահմանափակումներ դրանց կիրառելի մասերի և ոլորտների մեջ: Այստեղ մենք ներկայացնում ենք մի քանի տարածված միաբաղադրիչ ռեակտիվ առաձգական կնքանյութերի կարծրացման մեխանիզմները և համեմատում ենք տարբեր տեսակի առաձգական կնքանյութերի առավելություններն ու թերությունները՝ մեր ըմբռնումը խորացնելու և գործնական կիրառություններում համապատասխան ընտրություններ կատարելու համար:
1. Միակոմպոնենտ ռեակտիվ առաձգական կնքիչի կարծրացման տարածված մեխանիզմ
Տարածված միաբաղադրիչ ռեակտիվ առաձգական կնքիչները հիմնականում ներառում են՝ սիլիկոն (SR), պոլիուրեթան (PU), սիլիլ-ծայրված մոդիֆիկացված պոլիուրեթան (SPU), սիլիլ-ծայրված պոլիեթեր (MS): Նախապոլիմերն ունի տարբեր ակտիվ ֆունկցիոնալ խմբեր և տարբեր կարծրացման ռեակցիայի մեխանիզմներ:
1.1Սիլիկոնային էլաստոմերային կնքիչի կարծրացման մեխանիզմ
Նկար 1. Սիլիկոնային կնքանյութի կարծրացման մեխանիզմ
Երբ օգտագործվում են սիլիկոնային կնքիչներ, նախապոլիմերն արձագանքում է օդում առկա խոնավության հետքերի հետ, ապա պնդանում կամ վուլկանացվում է կատալիզատորի ազդեցությամբ: Կողմնակի արգասիքները փոքր մոլեկուլային նյութեր են: Մեխանիզմը ներկայացված է նկար 1-ում: Ըստ կարծրացման ընթացքում անջատվող տարբեր փոքր մոլեկուլային նյութերի, սիլիկոնային կնքիչը կարելի է բաժանել նաև թթվայնացման, դեկետօքսիմի և դեալկոհոլացման տեսակի: Այս տեսակի սիլիկոնային սոսինձի առավելություններն ու թերությունները ամփոփված են աղյուսակ 1-ում:
Աղյուսակ 1. Սիլիկոնային սոսինձների մի քանի տեսակների առավելությունների և թերությունների համեմատություն
1.2 Պոլիուրեթանային առաձգական կնքիչի կարծրացման մեխանիզմ
Միաբաղադրիչ պոլիուրեթանային կնքանյութը (PU) պոլիմերի տեսակ է, որը պարունակում է կրկնվող ուրեթանային հատվածներ (-NHCOO-) մոլեկուլի հիմնական շղթայում: Պնդացման մեխանիզմն այն է, որ իզոցիանատը ռեակցիայի մեջ է մտնում ջրի հետ՝ առաջացնելով անկայուն միջանկյալ կարբամատ, որը այնուհետև արագորեն քայքայվում է՝ առաջացնելով CO2 և ամին, ապա ամինը ռեակցիայի մեջ է մտնում համակարգում առկա ավելցուկային իզոցիանատի հետ և վերջապես առաջացնում է ցանցային կառուցվածքով էլաստոմեր: Դրա կարծրացման ռեակցիայի բանաձևը հետևյալն է.
Նկար 1. Պոլիուրեթանային կնքանյութի կարծրացման ռեակցիայի մեխանիզմ
1.3 Սիլանով մոդիֆիկացված պոլիուրեթանային կնքանյութի կարծրացման մեխանիզմ
Նկար 3. Սիլանով մոդիֆիկացված պոլիուրեթանային կնքանյութի կարծրացման ռեակցիայի մեխանիզմը
Հաշվի առնելով պոլիուրեթանային կնքիչների որոշ թերությունները, վերջերս պոլիուրեթանը մոդիֆիկացվել է սիլանով՝ սոսինձներ պատրաստելու համար, ձևավորելով կնքման նոր տեսակի սոսինձ՝ պոլիուրեթանային կառուցվածքի հիմնական շղթայով և ալկօքսիսիլանի ծայրային խմբով, որը կոչվում է սիլանով մոդիֆիկացված պոլիուրեթանային կնքիչ (SPU): Այս տեսակի կնքիչի կարծրացման ռեակցիան նման է սիլիկոնի կարծրացման ռեակցիային, այսինքն՝ ալկօքսի խմբերը ռեակցիայի մեջ են մտնում խոնավության հետ՝ ենթարկվելով հիդրոլիզի և պոլիկոնդենսացիայի՝ ձևավորելով կայուն Si-O-Si եռաչափ ցանցային կառուցվածք (Նկար 3): Ցանցի խաչաձև կապման կետերը և խաչաձև կապման կետերի միջև պոլիուրեթանային ճկուն հատվածային կառուցվածքներ են:
1.4 Սիլիլ-ծայրային պոլիեթերային կնքիչների կարծրացման մեխանիզմը
Սիլիլ-ծայրված պոլիեթերային կնքիչը (MS) սիլանային մոդիֆիկացիայի վրա հիմնված միաբաղադրիչ առաձգական սոսինձ է: Այն համատեղում է պոլիուրեթանի և սիլիկոնի առավելությունները, կպչուն կնքիչների նոր սերունդ է, որը չի պարունակում ՊՎՔ, սիլիկոնային յուղ, իզոցիանատ և լուծիչ: MS սոսինձը սենյակային ջերմաստիճանում ռեակցիայի մեջ է մտնում օդի խոնավության հետ, այնպես որ -Si(OR) կամ -SIR (OR)- կառուցվածքով սիլանացված պոլիմերը հիդրոլիզվում է շղթայի ծայրում և խաչաձև կապվում է Si-O-Si ցանցային կառուցվածքով առաձգական նյութի մեջ՝ կնքման և կապակցման էֆեկտ ստանալու համար: Պնդացման ռեակցիայի գործընթացը հետևյալն է.
Նկար 4. Սիլիլ-ծայրային պոլիեթերային կնքանյութի կարծրացման մեխանիզմը
2. Սովորական միաբաղադրիչ ռեակտիվ առաձգական կնքիչների առավելությունների և թերությունների համեմատություն
2.1 Սիլիկոնային կնքիչների առավելություններն ու թերությունները
⑴ Սիլիկոնային կնքիչի առավելությունները՝
① Գերազանց եղանակային դիմադրություն, թթվածնի դիմադրություն, օզոնի դիմադրություն և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման դիմադրություն։ ② Լավ ցածր ջերմաստիճանային ճկունություն։
⑵Սիլիկոնային կնքիչի թերությունները.
① Վատ վերանորոգում և ներկման կարիք չունի։ ② Ցածր պատռման դիմադրություն։ ③ Անբավարար յուղային դիմադրություն։ ④ Ծակոցներին դիմացկուն չէ։ ⑤ Կպչուն շերտը հեշտությամբ արտադրում է յուղոտ արտահոսք, որը աղտոտում է բետոնը, քարը և այլ ազատ հիմքերը։
2.2 Պոլիուրեթանային կնքիչների առավելություններն ու թերությունները
⑴Պոլիուրեթանային կնքանյութի առավելությունները՝
① Լավ կպչունություն տարբեր հիմքերի հետ։ ② Գերազանց ցածր ջերմաստիճանային ճկունություն։ ③ Լավ առաձգականություն և գերազանց վերականգնողական հատկություններ, հարմար է դինամիկ միացումների համար։ ④ Բարձր մեխանիկական ամրություն, գերազանց մաշվածության դիմադրություն, յուղի դիմադրություն և կենսաբանական ծերացման դիմադրություն։ ⑤ Միակոմպոնենտ խոնավության մեջ կարծրացող պոլիուրեթանային կնքանյութերի մեծ մասը լուծիչներ չի պարունակում և չեն աղտոտում հիմքը և շրջակա միջավայրը։ ⑥ Կնքանյութի մակերեսը կարող է ներկվել և հեշտ է օգտագործել։
⑵Պոլիուրեթանային կնքանյութի թերությունները.
① Բարձր ջերմաստիճանի և բարձր խոնավության միջավայրում համեմատաբար արագ չորացման դեպքում հեշտությամբ առաջանում են փուչիկներ, ինչը ազդում է կնքիչի աշխատանքի վրա։ ② Ոչ ծակոտկեն հիմքերի (օրինակ՝ ապակի, մետաղ և այլն) բաղադրիչները սոսնձելիս և կնքելիս սովորաբար անհրաժեշտ է նախաներկ։ ③ Մակերեսային։ Գույնի բանաձևը ենթակա է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից ծերացման, և սոսնձի պահպանման կայունությունը մեծապես կախված է փաթեթավորումից և արտաքին պայմաններից։ ④ Ջերմակայունությունը և ծերացման դիմադրությունը մի փոքր անբավարար են։
2.3 Սիլանով մոդիֆիկացված պոլիուրեթանային կնքիչների առավելություններն ու թերությունները
⑴Սիլանային մոդիֆիկացված պոլիուրեթանային կնքանյութի առավելությունները՝
① Չորացման ժամանակ փուչիկներ չեն առաջանում։ ② Ունի լավ ճկունություն, հիդրոլիզի դիմադրություն և քիմիական կայունություն։ ③ Գերազանց եղանակային դիմադրություն, ջերմային դիմադրություն, ծերացման դիմադրություն, արտադրանքի պահպանման կայունություն։ ④ Լայն հարմարվողականություն հիմքերի նկատմամբ, սոսնձման ժամանակ։ Ընդհանուր առմամբ, նախաներկ չի պահանջվում։ ⑤ Մակերեսը կարող է ներկվել։
⑵Սիլանային մոդիֆիկացված պոլիուրեթանային կնքանյութի թերությունները՝
① Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման դիմադրությունը այնքան լավը չէ, որքան սիլիկոնային կնքանյութինը։ ② Պատռման դիմադրությունը մի փոքր ավելի վատ է, քան պոլիուրեթանային կնքանյութինը։
2.4 Սիլիլային ծայրերով պոլիեթերային կնքիչների առավելություններն ու թերությունները
⑴Սիլիլային ծայրերով պոլիեթերային կնքանյութի առավելությունները՝
① Այն ունի գերազանց կպչուն հատկություններ հիմքերի մեծ մասի հետ և կարող է ապահովել առանց նախնական ակտիվացման կպչունություն։ ② Այն ունի ավելի լավ ջերմակայունություն և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների նկատմամբ ծերացման դիմադրություն, քան սովորական պոլիուրեթանը։ ③ Այն կարող է ներկվել իր մակերեսին։
⑵Սիլիլային ծայրերով պոլիեթերային կնքանյութի թերությունները՝
① Եղանակային պայմաններին դիմադրողականությունը այնքան լավը չէ, որքան սիլիկոնային սիլիկոնինը, և ծերացումից հետո մակերեսին ճաքեր են առաջանում։ ② Ապակու հետ կպչունությունը վատ է։
Վերոնշյալ ներածության միջոցով մենք նախնական պատկերացում ունենք մի քանի լայնորեն օգտագործվող միաբաղադրիչ ռեակտիվ առաձգական կնքանյութերի կարծրացման մեխանիզմների մասին, և դրանց առավելություններն ու թերությունները համեմատելով՝ կարող ենք ընդհանուր պատկերացում կազմել յուրաքանչյուր արտադրանքի մասին։ Գործնական կիրառություններում կնքանյութը կարող է ընտրվել կապող մասի իրական կիրառման պայմաններին համապատասխան՝ կիրառող մասի լավ կնքում կամ կպչունություն ապահովելու համար։
Հրապարակման ժամանակը. Նոյեմբերի 15-2023