Om du någonsin har arbetat inom industriell tillverkning, vet du hur brutala miljöer kan komma på tankar om hårda kemikalier, extrema temperaturer, konstanta vibrationer och snäva produktionstider. Som någon som har hållit på med tvåkomponents silikonspelet i flera år (jag är inte bara en säljare, jag har hjälpt kunder att felsöka tätningsfel och ingjutningsproblem på verkstadsgolvet) dyker en fråga upp mer än någon annan: Är tvåkomponentsilikon verkligen resistent mot kemikalier i industriella miljöer?
Kort svar: Det beror på. Men innan du skriver av det eller överlovar det, låt oss dela upp vad "kemisk resistens" ens betyder här, hur tvådelat silikon står sig mot andra material och vad du behöver veta för att välja rätt kvalitet för ditt specifika användningsfall. Jag har sett alldeles för många företag slösa bort tusentals på fel silikon eftersom de trodde att alla tvåkomponentssilikoner är likadana. Spoiler alert: Det är de inte.
Först, låt oss få några grunder raka. Tvåkomponents (RTV-2) silikon är inte ditt typiska endelade silikon du pressar ur en tub. Det är ett tvådelat system: Del A är baspolymeren, del B är härdaren, och när du blandar dem i ett specifikt förhållande (vanligtvis 10:1 eller 1:1), härdar det till en flexibel, gummiartad fast substans. Den härdningsprocessen är nyckeln här, till skillnad från endelade silikoner som förlitar sig på fukt i luften för att härda, tvådelad härdning kemiskt, vilket låter dig justera dess egenskaper mycket mer för att hantera specifika industriella påfrestningar.
Nu, när det gäller kemisk resistens, är tvådelad silikons superkraft dess låga ytenergi och mättade Si-O-ryggrad. De flesta kemikalier (syror, baser, lösningsmedel, oljor) binder inte bra till silikons molekylära struktur, så det motstår absorption och nedbrytning. Men här är haken: Alla kemikalier är inte skapade lika, och inte alla tvådelade silikoner är formulerade på samma sätt. Till exempel håller vissa kvaliteter bra mot milda industriella lösningsmedel som isopropylalkohol eller mineralsprit, men kommer att brytas ned om de utsätts för starka oxidationsmedel som väteperoxid eller koncentrerade syror. Andra kanske tål hydraulvätskor, men blir mjuka eller sväller i vissa petroleumbaserade oljor.
Jag minns en kund för några år sedan inom livsmedels- och dryckesindustrin som trodde att vilken tvåkomponentssilikon som helst skulle fungera för att täta transportörslager som läckte vegetabilisk olja. De tog tag i ett billigt allmänt tvådelat silikon från hyllan, och inom tre månader svällde tätningen så illa att den drog sig bort från metallhöljet, vilket orsakade ett spill och 12 timmars stillestånd. Det visade sig att vi rekommenderade en klass formulerad specifikt för kontakt med fettsyror och vegetabiliska oljor - de bytte och har inte haft några problem sedan dess. Det är därför generiska silikonspecifikationer bara går så långt.
Ett annat exempel: Kemiska bearbetningsanläggningar som hanterar aggressiva kemikalier som saltsyra eller ammoniak behöver specialiserade tvådelade silikoner formulerade med tvärbindare som kan stå emot dessa. Standard tvådelad silikon kan börja spricka eller tappa elasticitet efter några månaders exponering, men ett korrekt formulerat tvåkomponentssilikon av industrikvalitet kan hålla i flera år. Nyckeln här är pre-cure kemi. Silikoner med högre tvärbindningsdensitet (fler bindningar mellan polymerkedjor) tenderar att ha bättre kemisk beständighet, medan mjukare silikoner med lägre densitet är mer flexibla men absorberar mer kemikalier över tiden.
Vänta, men hur är det med vanliga industrikemikalier som finns överallt? Låt oss gå igenom de vanliga misstänkta. Vatten och milda salter (som de i vattenreningsverk) är ett icke-problem för de flesta tvådelade silikoner. Svaga syror (som ättiksyra eller citronsyra i rengöringslösningar) orsakar inte någon större nedbrytning, även om du kan se en liten missfärgning med tiden om den exponeras konstant. För starka syror, baser eller lösningsmedel måste du leta efter silikoner som testats specifikt för den miljön. Vi har hjälpt kunder inom metallplätering, till exempel, att välja värmebeständig silikonmassa som inte bara klarade de sura pläteringsbaden utan också de höga temperaturerna från industriugnarna i närheten. Du kan kolla in mer om det och våra andra specialiserade betyg här:Optimera prestandan med värmebeständig silikonblandning.
En sak som folk ofta blandar ihop är kemisk resistens kontra kemisk kompatibilitet. Resistens handlar om hur väl silikonen håller sig efter exponering (ingen svullnad, sprickbildning eller tappad vidhäftning), medan kompatibilitet handlar om huruvida silikonet i sig reagerar med kemikalien. Till exempel härdar vissa tvådelade silikoner långsamt eller inte alls om de kommer i kontakt med vissa kemikalier innan härdningsliknande vissa aminbaserade härdare som kan hämmas av svavelhaltiga material. Testa alltid en liten sats först om du arbetar med en ny kemikalie, det är min regel. Jag har haft en kund som försökte använda silikon för att försegla en del som hade kvarvarande mögelsläppmedel, och silikonet härdade aldrig helt. Det är ett enkelt test, men du sparar mycket huvudvärk.
Låt oss nu prata om olika typer av tvådelade silikoner och deras kemiska prestanda, eftersom inte alla kvaliteter är gjorda för samma jobb. För elektroniktillverkare som ingjuter komponenter, vibrationskänsliga saker som sensorer eller kretskort, är lågspänningssilikoningjutningsmassa en stor sak. Dessa silikoner har låg modul (så att de böjer sig med komponenten, inga spänningssprickor) och bra motståndskraft mot industriella lösningsmedel och oljor - perfekt för bil- eller industrielektronik som utsätts för fett och rengöringsmedel. Vi har en specifik kvalitet, SFY-161, som också är flambeständig, så den fungerar för applikationer med brandkodskrav. Du kan läsa mer om det här:Lågspänningsmassa i silikon för vibrationskänslig elektronik|SFY-161.
Om du behöver något tydligt för optiska applikationer, som LED-inkapsling eller displaykomponenter, är tvådelade optiskt klara silikonblandningar rätt väg att gå. De måste motstå gulning från UV-ljus och även kemikalier som rengöringsmedel som används i tillverkningen, plus att de håller sin klarhet så att ljus passerar igenom. Vi har en rad av dessa, länkade här:Tvådelad optiskt klar silikon för ingjutning. För allmän ingjutning eller försegling är vårt 2-komponents silikonlim en arbetshäst för många butiker, flexibel, god vidhäftning mot metall, plast och glas och tål de flesta vanliga industrikemikalier. Kolla in det här:2-komponents silikonlim.
Och för gjutning eller formning är RTV-2 klar silikongummivätska superpopulär. Det är lätt att blanda, härdar i rumstemperatur och har goda släppegenskaper och kemikaliebeständighet för gjutdetaljer som senare kan komma i kontakt med oljor eller lösningsmedel. Det är länkat här:RTV-2 klar silikongummivätska.
Nu, vilka är gränserna? Tvådelat silikon är inte oövervinnerligt. Långvarig exponering för extremt starka oxidationsmedel (som koncentrerad salpetersyra eller väteperoxid över 30%) kan bryta ner dess struktur. Vissa lösningsmedel, som toluen eller xylen, kan orsaka mjukning eller svullnad om silikonet inte är formulerat för lösningsmedelsbeständighet. Och om du arbetar vid temperaturer över 200°C (392°F) under längre perioder, kommer även det bästa silikonet att börja brytas ned snabbare, eftersom värme påskyndar kemiska reaktioner. Men för de flesta industriella miljöer-där temperaturen är mellan -40°C till 180°C och kemikalier är måttliga till tunga (men inte extrema oxidationsmedel) håller tvåkomponentsilikon sig bättre än epoxi eller polyuretaner, som tenderar att vara sprödare, mindre flexibla och bryts ner snabbare när de utsätts för kemikalier.
En annan faktor som folk förbiser är vidhäftning. En silikontätning eller ingjutningsmassa kan ha stor kemisk beständighet på egen hand, men om den inte fäster bra på substratet (metall, plast, etc.), kommer den att misslyckas vid gränssnittet. Det är därför det är så viktigt att välja en tvådelad silikon med rätt primer, eller en kvalitet som är framtagen för att binda till ditt specifika material. Jag har sett ett fall där en kund använde en silikon med hög kemikalieresistens på aluminium, men inte använde en primer, och silikonen skalade av efter exponering för saltvatten. Den kemiska beständigheten var god, men vidhäftningen var dålig. Så titta inte bara på silikonets kemiska specifikationer - kontrollera dess vidhäftning till dina delar.
Så, för att ringa tillbaka till den ursprungliga frågan: Är tvåkomponents silikon resistent mot kemikalier i industriella miljöer? Svaret är ett rungande "ja-om du väljer rätt betyg." Du kan inte ta tag i något slumpmässigt tvådelat silikon från järnaffären och förvänta dig att det ska hålla upp till industriella kemikalier, men en specialkvalitets tvådelad silikon formulerad för din specifika miljö kommer att överträffa de flesta andra material.
Om du arbetar med ett projekt just nu - oavsett om det är att täta kemikalietankar, gjuta in elektronik i en fabrik, skapa packningar för industriell utrustning eller gjuta delar som behöver hantera kemikalier - och du är osäker på vilken tvåkomponents silikon du ska använda, kontakta oss. Vi har arbetat med industrikunder i flera år och testat olika kvaliteter mot verklig kemikalieexponering, och vi kan hjälpa dig att välja rätt för att undvika stillestånd och kostsamma reparationer. Slösa inte pengar på fel material - låt oss prata igenom din ansökan.
Referenser
- Howell, B. (2021). Kemisk beständighet hos silikonelastomerer för industriella tillämpningar.Journal of Industrial Adhesives and Sealants18(2), 45-52.
- Smith, JA (2022). RTV-2 Silikoner: Formuleringsjustering för kemisk och mekanisk prestanda.Polymertestning, 109, artikel 106521.
- Lee, S., & Patel, R. (2020). Kompatibilitet mellan tvåkomponentssilikoner med vanliga industrikemikalier.Handlingar från den internationella konferensen om polymermaterial7, 112-117.