Паросил: новый монтажный герметик.

Разработана рецептура и технология паропроницаемого кремнийорганического герметика, используемого для наружной герметизации монтажного шва узла примыкания оконных блоков к стеновым проемам. Исследованы свойства герметика. Организовано его производство. Работа выполнена ОАО «Казанский завод СК» совместно с ФГУП «ВНИПИИстромсырье» и ГУП «НИИ Мосстрой».
Разработана рецептура и технология паропроницаемого кремнийорганического герметика, используемого для наружной герметизации монтажного шва узла примыкания оконных блоков к стеновым проемам. Исследованы свойства герметика. Организовано его производство. Работа выполнена ОАО «Казанский завод СК» совместно с ФГУП «ВНИПИИстромсырье» и ГУП «НИИ Мосстрой».

Силиконы используются практически во всех отраслях промышленности. В мировой структуре потребления силиконов строительная индустрия занимает прочное второе место, уступая лишь химической и резиновой промышленности. В современной строительной индустрии силиконы выполняют две основные функции:
1. защиты зданий и сооружений от влаги;
2. герметизации швов строительных конструкций и сооружений, где назначение силиконовых герметиков идеально соответствуют целям применения.

Особенности силиконов, как средств защиты зданий и сооружений, состоит в том, что их химическая структура придает им отличную гидрофобность и в тоже время оптимальную паропроницаемость и долговечность.

Одной из острых проблем существующих в настоящее время в строительстве является наружная герметизация окон при монтаже их в оконный проем. Используемые в настоящее время материалы «Сивест», «Абрис» и др. показали, что их применение в условиях строительных площадок в осеннее-зимний период проблематично из-за нетехнологичности процесса и отсутствия требуемой адгезии к профилю окна и материалам оконного проема. Поэтому встал вопрос о создании герметизирующего материала, который будет использоваться для заделки наружного монтажного шва, соответствующий следующим требованиям:
• водонепроницаемость при дождевом воздействии при заданном (расчетном) перепаде давления между наружной и внутренней поверхностями монтажного шва;
• адгезия к поверхности оконных проемов и коробок оконных блоков;
• температурный предел эксплуатации герметика от 36 до +70˚С;
• устойчивость к УФ-облучению;
• паропроницаемость для удаления паров воды из центрального шва;
• работоспособность в условиях строительной площадки до -16˚С.

В настоящее время на ОАО «КЗСК» разработаны рецептура и технология однокомпонентного паропроницаемого герметика «Паросил», используемого для наружной герметизации окон при их монтаже в оконный проем.

Одним из основных параметров, который оценивает пригодность разрабатываемой рецептуры герметизирующего материала для наружной герметизации монтажного шва, является паропроницаемость. Максимальные значения коэффициента проницаемости характерны для высокоэластических каучукоподобных полимеров, минимальные – для жестких полимеров, имеющих в своем составе большое число полярных групп. Особое место среди полимеров занимают полиорганосилоксановые эластомеры, характеризующиеся высокими значениями паропроницаемости [2]. Например, газопроницаемость полидиметилсилоксанов в 1020 раз превышает проницаемость натурального каучука, имеющего самую высокую проницаемость из карбоцепныъх эластомеров.

Коэффициент газопроницаемости P·10-8 см2с∙кг/мг при 20ºС для диметилсилоксанового каучука в отношении N2 = 182, O2 = 368, H2 = 378, CO2 = 1582.

Высокая проницаемость силоксановых каучуков связана с неплотной упаковкой молекул, имеющих спиралевидное строение [3].

Образование поперечных связей между молекулами снижает гибкость полимерных цепей и способствует уменьшению проницаемости полимеров [4]. Известно, что пространственно-структурированные полимеры с большой густотой поперечных связей, например, бакелит и эбонит, имеют очень низкие значения газопроницаемости [2].

В работе [2] отмечено, что введение наполнителей способствует снижению проницаемости, причем, наполнители, имеющие пластинчатую форму частиц, обладают особенно малыми величинами проницаемости [5]. Было показано, что проницаемость резин зависит как от природы наполнителя, так и его относительного содержания [6]. Наибольший эффект снижения проницаемости наблюдается обычно при введении 510 % объемн. наполнителя. При дальнейшем увеличении содержания наполнителя до 2030 % объемн. абсолютное значение проницаемости продолжает уменьшаться, но со значительно меньшим эффектом по отношению к количеству введенного наполнителя. Наконец, при высоком содержании наполнителя (4050% объемн.), отвечающем появлению разрывов в полимерной фазе, проницаемость резко увеличивается.
Для каждой системы полимер-наполнитель в отношении проницаемости имеются два характерных значения концентрации наполнителя. Одно из них отвечает минимальной величине проницаемости, другое – резкому повышению проницаемости. Концентрацию наполнителя, выше которой наблюдается быстрое повышение проницаемости, можно рассматривать как некую объемную критическую концентрацию, при которой начинает нарушаться непрерывность полимерной фазы. Образующиеся пустоты и капилляры в наполненном полимере сливаются в общую систему каналов, обеспечивающую в конечном итоге фазовый перенос газа [7]. Повышение активности наполнителя в большинстве случаев способствует уменьшению газопроницаемости резин [8].

В результате исследования газопроницаемости наполненных полиорганосилоксановых резин [8] было показано, что активные наполнители (белая сажа) более эффективно снижают проницаемость, чем неактивные (оксид титана), за счет дополнительного структурирования полимера, обусловленного химическим взаимодействием активного наполнителя с полиорганосилоксаном [8].

Из анализа литературных данных следует, что на проницаемость композиционного материала влияет не только природа полимерной основы, степень ее сшивки, но также тип и количество наполнителя.
Поскольку показатель паропроницаемости является одним из основных для материалов, используемых для наружной заделки монтажных швов узлов примыкания оконных блоков к стеновым проемам, оценка качества разрабатываемой рецептуры определялась по данному показателю. В процессе разработки рецептуры исследовалось влияние типа и количества наполнителей, системы отверждения на паропроницаемость вулканизата. В результате проведенных исследований была разработана оптимальная рецептура герметика, обладающего повышенной паропроницаемостью.

«Паросил» является тиксотропным однокомпонентным герметиком нейтрального отверждения. Свойства герметика приведены в таблице 1.

Работы с герметиком Паросил можно проводить в интервале температур от 15ºС до +100º. При температуре 30 ºС на поверхности герметика вулканизационная пленка образуется за 24 часа.

Исследовано водопоглощение паросила во времени. На рис.1 представлена кинетическая кривая водопоглощения. Из рис.1 видно, что характер этой кривой сложен и неравномерен во времени. Кинетическую кривую условно можно разделить на 4 стадии. На первой стадии происходит, вероятно, диффузия воды в объем образца, т.е. влага сорбируется на его поверхности, и проникает во внутрь образца. На II стадии, вероятно, происходит накопление влаги в порах материала. По мере увеличения длительности водопоглощения количество влаги в порах увеличивается, поры полимера растягиваются, утончаются, рвутся, капли влаги сливаются, приводя к значительному увеличению водопоглощения за сравнительно короткий срок, что мы наблюдаем на III стадии. На IV стадии наблюдается незначительное увеличение водопоглощения, обусловленное, вероятно, достижением состояния насыщения.

Исследована устойчивость герметика ”Паросил” к агрессивным средам: 10, 20% растворам серной кислоты, соляной кислот и гидроксида натрия. В таблице 2 приведены данные по набуханию Паросила в агрессивных средах. Из данных таблицы видно, что набухание герметика за 48 часов в 10 и 20% растворах кислот и щелочи незначительно (менее 1%).

Важную роль для герметиков такого назначения имеет адгезия как к оконному блоку, так и стеновому проему. Первоначально разработанная рецептура герметика предусматривала для увеличения адгезии герметика к ПВХ использовать подслой П-II. Однако в процессе проведения натурных испытаний на строительных площадках г. Москвы были высказаны пожелания не использовать подслой перед нанесением герметика, т.к. это вызывает определенные технологические трудности, дополнительные трудозатраты, удлинение продолжительности технологического процесса. В качестве соединений увеличивающих адгезию апробированы кремнийорганические продукты, содержащие в своем составе различные функциональные группы: амино-, эпокси-, метокси-:

H2N-(CH2)3Si(OC2H5)3 – -аминопропилтриэтоксисилан I
VnSi(OCH3)3 – винилтриметоксисилан II
O
CH2 CH-(CH2)3Si(OCH3)3 – глицидоксипропилтриметоксисилан III

Количество адгезива варьировалось от 0,5% до 1,5%. Полученные результаты приведены в таблице 3. Из данных таблицы видно, что когезионный характер разрушения герметика от ПВХ и бетона, наблюдается при использовании в качества адгезива-γ-амино пропилтриэтоксисилана (АГМ-9). Прочность сцепления герметика с ПВХ – 0,35÷ 0,42 МПа, а с бетоном – 0,56÷0,6 МПа, что выше норм, заложенных в ГОСТ 26589-94 (0,1 МПа, характер разрушения когезионный). Оптимум по содержанию адгезива – 1%.

Отработка технологии получения Паросила по скорректированной рецептуре проводилась на опытно промышленной установке.

По результатам испытаний на долговечность, проведенных ГУП ”НИИМосстрой” срок эксплуатации наружных швов, заделанных герметиком Паросил, составляет 20 лет.

В настоящее время на ОАО «КЗСК» начато промышленное производство герметика Паросил.

Экспериментальная часть

Приготовление вулканизатов проводили по ГОСТ 21751-76. Испытания вулканизатов проводили по ГОСТ 30971-2002.

Литература:

1. ГОСТ 30971-2002. Швы монтажные узлов примыканий оконных блоков к стеновым проемам.
2. С.А. Рейтлинге. Проницаемость полимерных материалов, М., Химия, 1974г., с.186.
3. М. Г. Воронков, В. П. Милешкевич, Ю. А. Южелевский, Силоксановая связь, Новосибирск, Наука, 1976г.
4. С.А. Рейтлингер, В сб. Успехи химии и технологии полимеров, сб. З. М., Госхимиздат., 1960г., с.184,
5. Н.А. Мелихова, С.А. Рейтлингер, Е.Н. Кузина, Каучук и резина, № 6, 36 (1959).
6. Г. М. Бартенев, Л.Е. Перегудова, Труды НИИРП. Сб. 2 М., Госхимтздат, 1955г.
7. М. М. Гудимов, Ю. В. Жердев, А.В. Корюхин, А.В.Козлов, Физико-химическая механика материалов, т. 7, № 2, 1971.,с.59.
8. С.А. Рейтлингер, А.А. Маслениинова, И. С. Ярхо, Ж. техн.физ., т. 26, № 11, 1956., с.2558

Палютин Ф.М., Бабурина В.А., Ромахин А.С., Закирова Л.З., Казанцева Н.А., Калмыкова В.Я., Дубков И.А., Быльев В.А, ОАО «Казанский завод СК»


www.kzck.ru

Источник: «NEWCHEMISTRY.ru» - аналитический портал химической промышленности
www.newchemistry.ru
03:31
3198
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...
Замена воздушных фильтров на jcb.
X
X