 |
 |
 |
02
Продукты / Loctite / Герметики
Общая характеристика группы "Силиконы и полиуретаны"
Эти клеи/герметики полимеризуются (в большинстве случаев) под воздействием реакции конденсации, которая является реакцией с окружающей влажностью.
К этой категории относятся два основных химических типа клеев:
1) Силиконы:
Эти материалы вулканизируются при комнатной температуре под воздействием атмосферной влажности (вулканизация при комнатной температуре). В сравнении с анионной реакцией цианоакрилатов, где влажность нейтрализует стабилизатор, силиконы для межмолекулярных связей используют молекулы воды. Это означает, что молекулы воды должны проникать в силикон к месту, где будет происходить вулканизация. Когда молекулы воды вступают в связь с молекулами силикона, получается побочный продукт.
В зависимости от химического состава компонентов полимеризации полученный побочный продукт может быть кислотным (например, уксусная кислота), основным (например, амин) или нейтральным (например, оксим или спирт).
Скорость полимеризации этих клеев, прежде всего, зависит от относительной влажности.
Из-за характера механизма полимеризации силикон вулканизируется от верхнего слоя в глубину склеиваемого шва. Вследствие необходимости поступления влаги к месту межмолекулярных связей, глубина полимеризации ограничена 10-15 мм.
Силиконовые эластомеры (или отвержденные силиконы) имеют следующие характеристики:
- превосходная термостойкость (больше 230°C)
- эластичность, упругость, высокая растяжимость
- могут быть от низкого до среднего модуля
- эффективный герметик для применения в средах
- различных жидкостей
- превосходная заполняемость зазоров
Типичные области применения силиконов:
2) Полиуретаны:
Полиуретаны (в большинстве случаев) формируются посредством механизма реакции воды с присадками, содержащими изоцианатные группы. Что касается силиконов, то для сшивки молекулы воды должны мигрировать в клей. Такой же характер процесса полимеризации имеют и полиуретаны, за исключением образования побочных продуктов в результате реакции. Скорость полимеризации полиуретанов также зависит от относительной влажности.
Полиуретаны обычно имеют следующие характеристики:
- превосходная прочность
- эластичность, высокая растяжимость
- превосходная заполняемость зазоров
- возможность окрашивания после отверждения
- хорошая химостойкость
Для достижения наилучшей и наибольшей прочности адгезии рекомендуется использовать соответствующие очистители и праймеры (промоторы адгезии). В зависимости от типа поверхности применяются различные праймеры.
Типичные области применения силиконов:
Формирование жидких прокладок: уплотнение эластичных фланцевых соединений
В отличие от жестких фланцевых соединений эластичные фланцы применяются в местах, где оптимальная жесткость составных частей не нужна. Наиболее часто используемые области применения эластичных фланцевых соединений:
- для герметизации отверстий в корпусах
- дпя герметизации резервуаров с жидкостями или их защиты от внешнего загрязнения
- для геметизации кожухов движущихся деталей в целях безопасности
- для шумоизоляции деталей в герметичном кожухе
В данном случае между фланцами могут допускаться микроперемещения и, следовательно, оптимального распределения усилия прижима не требуется.
Примеры применения конструкций эластичных фланцевых соединений:
- масляный картер двигателя
- крышка газораспределительного механизма
- крышка коробки передач
- почти для всех деталей из штампованной листовой стали
- корпуса и крышки, изготовленные из пластмассы
- тонкостенные металлические отливки
Кроме этих фланцевых соединений, имеются также другие типы фланцевых конструкций, в которых применяются эластичные прокладки.
Например:
- детали, в которых не может быть достигнуто требуемое распределение прочности сжатия
- соединения фланцев из материалов с существенной разницей в коэффициентах теплового расширения, что может привести к деформации фланцев
- фланцевые соединения, состоящие более чем из двух деталей, смонтированных вместе и образующие Т-образное соединение.
Традиционные прокладки, используемые на эластичных фланцевых соединениях, представляют собой резиновые прокладки или O-образные кольца. Их недостатки подобны недостаткам вырубленных прокладок.
Использование FIP прокладок с соответствующей конструкцией фланца может устранить эти недостатки и создать соединение, не дающее утечки. Loctite предлагает специальные отверждающиеся при комнатной температуре (RTV) силиконы, отвечающие всем требованиям прокладок для эластичных соединений.
Эти продукты обеспечивают:
- высокий процент удлинения при разрыве, чтобы компенсировать любые микроперемещения
- превосходную адгезию с большинством поверхностей в течение длительного срока эксплуатации
- механизм полимеризации, не зависящий от типа поверхности, поэтому продукт может использоваться на металле, окрашенных металлических поверхностях и пластмассах
- хорошую степень полимеризации в объеме, что дает возможность герметизации больших зазоров (до нескольких миллиметров)
- широкий диапазон рабочих температур (от -70°С до 230°С, с возможностью временного перегрева до 340°С)
Критерии эластичных фланцев
Герметизация происходит посредством адгезии отвержденного силикона со всеми контактирующими поверхностями соединения. Чтобы прокладка компенсировала микроперемещения фланцев за счет своих эластичных свойств без перенапряжения клея, требуется некоторая минимальная толщина материала прокладки. Это означает, что между фланцевыми поверхностями должен быть определенный зазор.
1) Выступы
Возможность получения определенного зазора имеется в конструкции с выступами на фланцах вокруг болтов. Однако эта конструкция сейчас не используется из-за риска деформации выступов при затяжке болтов.
2) Канавки
Канавки обычно используются, чтобы обеспечить место для материала прокладки. Они выштамповываются на одной из фланцевых поверхностей в форме полукруга. Шероховатость поверхности после чистовой обработки не должна превышать 0.8-6 мкм. Размеры канавок определяются в зависимости от размера фланцев и расчетных микроперемещений. Большая амплитуда возможного микроперемещения требует большего размера канавки для герметика с целью возможности его растяжения.
3) Фаска или радиусная конструкция
"Фаска" или "радиусная конструкция" зарекомендовала себя не хуже, чем канавки. Чтобы достичь необходимого заполнения уплотняющим продуктом межфланцевого пространства, фаска по внутреннему периметру фланца может быть отлита или выполнена на станке. Если одна деталь изготовлена штамповкой, то может использоваться радиус на детали, чтобы получить заполнение, подобное заполнению при фасочной конструкции. В этом случае шероховатость поверхности может допускаться до 25 мкм. Ra.
4) Преимущества в канавах и фасочной/радиусной конструкции
В обеих конструкциях (с канавками и фасочной/радиусной), достигается контакт металла с металлом. Следовательно, вследствии беззазорности соединения, снижается риск его разгерметизации. При применении этих простых и экономичных способов легко определяется толщина наносимого продукта.
Применение
Отверждаемые при комнатной температуре силиконовые прокладки герметизируют детали не сжатием, а адгезией клея, поэтому монтировать соединения необходимо перед тем, как верхние слои продукта начнут полимеризоваться. Адгезия должна сохраняться даже при перемещении фланцев относительно друг друга в процессе эксплуатации соединения. При движениях фланцев силиконовый продукт растягивается, и напряжение на линию склейки увеличивается. Если напряжение на линию склейки превышает силу адгезии или когезии герметика, герметизация нарушается.
Чистота поверхности очень важна для надежной герметизации соединения. Загрязненные поверхности снижают силу адгезии, уменьшая прочность склейки. Циклы теплового воздействия и/или большие нагрузки могут оттделить отвержденный продукте загрязненных поверхностей.
Для устранения вторичных путей утечки необходимо, нанесение непрерывного слоя силиконового герметика вокруг или внутри отверстия болта или шифта. Силиконовые продукты начинают немедленно отверждаться после взаимодействия с атмосферной влажностью, следовательно, монтировать детали нужно сразу после нанесения на них герметика (<3 минут).
Отверждаемые при комнатной температуре (RTV) силиконы полимеризуются при низкой атмосферной влажности медленнее. Скорость отверждения может быть увеличена повышением влажности. Перед испытанием на герметичность необходимо дать продукту возможность полностью полимеризоваться. Испытание на герметичность после сборки рекомендуется проводить минимально возможным давлением в течение минимального времени. Герметичность соединения при кратковременной подаче давления зависит от ширины фланцевого соединения вязкости продукта и выбранного зазора.
Прокладочные материалы:
Для получения дополнительной информации обратитесь в отдел технической поддержки: support@industrialsolutions.ru
Продукты Loctite: Герметики
Таблица прокладочных материаловОбщая характеристика группы "Силиконы и полиуретаны"
Эти клеи/герметики полимеризуются (в большинстве случаев) под воздействием реакции конденсации, которая является реакцией с окружающей влажностью.
К этой категории относятся два основных химических типа клеев:
1) Силиконы:
Эти материалы вулканизируются при комнатной температуре под воздействием атмосферной влажности (вулканизация при комнатной температуре). В сравнении с анионной реакцией цианоакрилатов, где влажность нейтрализует стабилизатор, силиконы для межмолекулярных связей используют молекулы воды. Это означает, что молекулы воды должны проникать в силикон к месту, где будет происходить вулканизация. Когда молекулы воды вступают в связь с молекулами силикона, получается побочный продукт.
В зависимости от химического состава компонентов полимеризации полученный побочный продукт может быть кислотным (например, уксусная кислота), основным (например, амин) или нейтральным (например, оксим или спирт).
Скорость полимеризации этих клеев, прежде всего, зависит от относительной влажности.
Из-за характера механизма полимеризации силикон вулканизируется от верхнего слоя в глубину склеиваемого шва. Вследствие необходимости поступления влаги к месту межмолекулярных связей, глубина полимеризации ограничена 10-15 мм.
Силиконовые эластомеры (или отвержденные силиконы) имеют следующие характеристики:
- превосходная термостойкость (больше 230°C)
- эластичность, упругость, высокая растяжимость
- могут быть от низкого до среднего модуля
- эффективный герметик для применения в средах
- различных жидкостей
- превосходная заполняемость зазоров
Типичные области применения силиконов:
| Область применения | Продукт | Доп. механизм отверждения |
| Формирование прокладок и уплотнителей в автомобильной промышленности | 5900, 5910, 5699, 5999 | - |
| Уплотнение для высокотемпературных режимов | 5920 | - |
| Уплотнение и склеивание (небольшие детали) | 5088, 5091 | УФ полимеризация |
| Уплотнение и заливка (нейтральный) | 5140 | - |
| Защитное покрытие для печатных плат | 5293 | УФ полимеризация |
2) Полиуретаны:
Полиуретаны (в большинстве случаев) формируются посредством механизма реакции воды с присадками, содержащими изоцианатные группы. Что касается силиконов, то для сшивки молекулы воды должны мигрировать в клей. Такой же характер процесса полимеризации имеют и полиуретаны, за исключением образования побочных продуктов в результате реакции. Скорость полимеризации полиуретанов также зависит от относительной влажности.
Полиуретаны обычно имеют следующие характеристики:
- превосходная прочность
- эластичность, высокая растяжимость
- превосходная заполняемость зазоров
- возможность окрашивания после отверждения
- хорошая химостойкость
Для достижения наилучшей и наибольшей прочности адгезии рекомендуется использовать соответствующие очистители и праймеры (промоторы адгезии). В зависимости от типа поверхности применяются различные праймеры.
Типичные области применения силиконов:
| Область применения | Продукт | Доп. механизм отверждения |
| Формирование прокладок и уплотнителей в автомобильной промышленности | 5900, 5910, 5699, 5999 | - |
| Уплотнение для высокотемпературных режимов | 5920 | - |
| Уплотнение и склеивание (небольшие детали) | 5088, 5091 | УФ полимеризация |
| Уплотнение и заливка (нейтральный) | 5140 | - |
| Защитное покрытие для печатных плат | 5293 | УФ полимеризация |
Формирование жидких прокладок: уплотнение эластичных фланцевых соединений
В отличие от жестких фланцевых соединений эластичные фланцы применяются в местах, где оптимальная жесткость составных частей не нужна. Наиболее часто используемые области применения эластичных фланцевых соединений:
- для герметизации отверстий в корпусах
- дпя герметизации резервуаров с жидкостями или их защиты от внешнего загрязнения
- для геметизации кожухов движущихся деталей в целях безопасности
- для шумоизоляции деталей в герметичном кожухе
В данном случае между фланцами могут допускаться микроперемещения и, следовательно, оптимального распределения усилия прижима не требуется.
Примеры применения конструкций эластичных фланцевых соединений:
- масляный картер двигателя
- крышка газораспределительного механизма
- крышка коробки передач
- почти для всех деталей из штампованной листовой стали
- корпуса и крышки, изготовленные из пластмассы
- тонкостенные металлические отливки
Кроме этих фланцевых соединений, имеются также другие типы фланцевых конструкций, в которых применяются эластичные прокладки.
Например:
- детали, в которых не может быть достигнуто требуемое распределение прочности сжатия
- соединения фланцев из материалов с существенной разницей в коэффициентах теплового расширения, что может привести к деформации фланцев
- фланцевые соединения, состоящие более чем из двух деталей, смонтированных вместе и образующие Т-образное соединение.
Традиционные прокладки, используемые на эластичных фланцевых соединениях, представляют собой резиновые прокладки или O-образные кольца. Их недостатки подобны недостаткам вырубленных прокладок.
Использование FIP прокладок с соответствующей конструкцией фланца может устранить эти недостатки и создать соединение, не дающее утечки. Loctite предлагает специальные отверждающиеся при комнатной температуре (RTV) силиконы, отвечающие всем требованиям прокладок для эластичных соединений.
Эти продукты обеспечивают:
- высокий процент удлинения при разрыве, чтобы компенсировать любые микроперемещения
- превосходную адгезию с большинством поверхностей в течение длительного срока эксплуатации
- механизм полимеризации, не зависящий от типа поверхности, поэтому продукт может использоваться на металле, окрашенных металлических поверхностях и пластмассах
- хорошую степень полимеризации в объеме, что дает возможность герметизации больших зазоров (до нескольких миллиметров)
- широкий диапазон рабочих температур (от -70°С до 230°С, с возможностью временного перегрева до 340°С)
Критерии эластичных фланцев
Герметизация происходит посредством адгезии отвержденного силикона со всеми контактирующими поверхностями соединения. Чтобы прокладка компенсировала микроперемещения фланцев за счет своих эластичных свойств без перенапряжения клея, требуется некоторая минимальная толщина материала прокладки. Это означает, что между фланцевыми поверхностями должен быть определенный зазор.
1) Выступы
Возможность получения определенного зазора имеется в конструкции с выступами на фланцах вокруг болтов. Однако эта конструкция сейчас не используется из-за риска деформации выступов при затяжке болтов.
2) Канавки
Канавки обычно используются, чтобы обеспечить место для материала прокладки. Они выштамповываются на одной из фланцевых поверхностей в форме полукруга. Шероховатость поверхности после чистовой обработки не должна превышать 0.8-6 мкм. Размеры канавок определяются в зависимости от размера фланцев и расчетных микроперемещений. Большая амплитуда возможного микроперемещения требует большего размера канавки для герметика с целью возможности его растяжения.
3) Фаска или радиусная конструкция
"Фаска" или "радиусная конструкция" зарекомендовала себя не хуже, чем канавки. Чтобы достичь необходимого заполнения уплотняющим продуктом межфланцевого пространства, фаска по внутреннему периметру фланца может быть отлита или выполнена на станке. Если одна деталь изготовлена штамповкой, то может использоваться радиус на детали, чтобы получить заполнение, подобное заполнению при фасочной конструкции. В этом случае шероховатость поверхности может допускаться до 25 мкм. Ra.
4) Преимущества в канавах и фасочной/радиусной конструкции
В обеих конструкциях (с канавками и фасочной/радиусной), достигается контакт металла с металлом. Следовательно, вследствии беззазорности соединения, снижается риск его разгерметизации. При применении этих простых и экономичных способов легко определяется толщина наносимого продукта.
Применение
Отверждаемые при комнатной температуре силиконовые прокладки герметизируют детали не сжатием, а адгезией клея, поэтому монтировать соединения необходимо перед тем, как верхние слои продукта начнут полимеризоваться. Адгезия должна сохраняться даже при перемещении фланцев относительно друг друга в процессе эксплуатации соединения. При движениях фланцев силиконовый продукт растягивается, и напряжение на линию склейки увеличивается. Если напряжение на линию склейки превышает силу адгезии или когезии герметика, герметизация нарушается.
Чистота поверхности очень важна для надежной герметизации соединения. Загрязненные поверхности снижают силу адгезии, уменьшая прочность склейки. Циклы теплового воздействия и/или большие нагрузки могут оттделить отвержденный продукте загрязненных поверхностей.
Для устранения вторичных путей утечки необходимо, нанесение непрерывного слоя силиконового герметика вокруг или внутри отверстия болта или шифта. Силиконовые продукты начинают немедленно отверждаться после взаимодействия с атмосферной влажностью, следовательно, монтировать детали нужно сразу после нанесения на них герметика (<3 минут).
Отверждаемые при комнатной температуре (RTV) силиконы полимеризуются при низкой атмосферной влажности медленнее. Скорость отверждения может быть увеличена повышением влажности. Перед испытанием на герметичность необходимо дать продукту возможность полностью полимеризоваться. Испытание на герметичность после сборки рекомендуется проводить минимально возможным давлением в течение минимального времени. Герметичность соединения при кратковременной подаче давления зависит от ширины фланцевого соединения вязкости продукта и выбранного зазора.
Прокладочные материалы:
| Тип герметика | Формирующиеся на месте | Отверждающиеся на месте | ||||
| Тип фланцевого соединения | Эластичный | Гибкий | Жесткий/ Эластичный |
|||
| Механизм отверждения | Влажностнный | Влажность | УФ | |||
| Скорость отверждения | Медленная | Медленная | 30 сек. | |||
| Время образования поверхн. пленки | 30 мин. | 10 мин. | 10 мин. | 5 мин. | 20 мин. | 5 сек. |
| Температуро- стойкость |
250°C | 200°C | 200°C | 200°C | ||
| Мгновенность герметизации | огран. | огран. | превосх. | огран. | превосх. | |
| Масло- стойкость |
огран. | превосх. | превосх. | Нет | ||
| Стойкость Вода/Гликоль | огран. | превосх. | превосх. | умерен. | хорош. | |
| Цвет | медно- красн. |
серый | серый | черный | прозрач. | |
| Продукт | 5920 | 5699 | 5999 | 5900 | 5910 | 5960 |
Для получения дополнительной информации обратитесь в отдел технической поддержки: support@industrialsolutions.ru
[начало]