герметики

ГЕРМЕТИКИ (герметизирующие составы)

пастообразные или вязкотекучие композиции на основе полимеров или олигомеров, которые наносят на болтовые, заклепочные и др. соединения с целью предотвращения утечки рабочей среды через зазоры конструкции. Герметизирующий слой образуется непосредственно на соединительном шве в результате отверждения (вулканизации) полимерной основы или испарения растворителя; существуют также Г., которые после нанесения на герметизируемую поверхность никаких изменений не претерпевают (невысыхающие замазки).

Осн. требования к Г.: высокие эластичность, прочность, адгезия к материалам конструкции, тепло- и морозостойкость, устойчивость к действию рабочих сред, влаги, света, озона, коррозионная инертность по отношению к поверхностям, контактирующим с Г., а в некоторых случаях, кроме того,-хорошие электроизоляц. свойства, стойкость к действию ионизирующих излучений и др. Желательно также, чтобы Г. были способны вулканизоваться при комнатной температуре, не требовали длит. сушки и не содержали токсичных компонентов.

Г. наносят на предварительно очищенные и обезжиренные поверхности при помощи шприца, шпателя, кисти или пульверизатора (в зависимости от консистенции Г.). При необходимости повышения адгезии Г. на поверхность детали м. б. нанесен спец. подслой. Для внутришовной герметизации (см. рис.) применяют обычно уплотнительную ленту (ткань, покрытую слоем невысыхающей замазки) или самовулканизующуюся пасту. Первую закладывают между соединяемыми деталями (стык дополнительно герметизируют замазкой или самовулканизующейся пастой), пасту наносят на герметизируемые поверхности перед сборкой конструкции. Поверхностную герметизацию осуществляют после сборки при помощи низковязких Г., в состав которых могут входить растворители. Выбор способа определяется типом конструкции и условиями ее эксплуатации. Так, для емкостей с агрессивными жидкостями, находящимися под избыточным давлением, используют комбиниров. герметизацию, для жестких конструкций с небольшими зазорами — поверхностную. Малогабаритные изделия (напр., приборы) герметизируют, погружая их в Г. ("обволакивание"), или заливкой.

герметики

Схемы герметизации стыков конструкций (слой герметика зачернен): I — внутри-шовная; II — поверхностная; III — комбинированная.

Основа Г. — каучуки (гл. обр. полисульфидные и кремний-органические, а также бутадиеновые, уретановые, бутадиеннитрильные, фторкаучуки, бутилкаучук, полиизобутилен) и синтетич. смолы, напр. феноло-формальдегидные, эпоксидные.

Области применения Г. разнообразны. Замазки широко используют в строительстве для уплотнения стыков панелей, стеклопакетов, швов бетонных покрытий и др. Самовулканизующимися пастами герметизируют клепаные, болтовые и др. соединения в кабинах, топливных баках, приборных отсеках самолетов и ракет, кузовах и бензобаках автомобилей и тракторов, водонепроницаемых переборках и отсеках судов. В хим. промышленности Г. используют для уплотнения трубопроводов и др. аппаратуры, герметизации нефтехранилищ, в радиоэлектронной промышленности и электротехнике — для защиты деталей приборов и блоков от влаги и мех. воздействий. Благодаря простоте применения Г., особенно кремнийорганические, служат материалом для получения теплозащитных, антикоррозионных, эрозионностойких, демпфирующих и гидроизолирующих покрытий. Их используют как эластичные клеи, а также в производстве эластичных форм для создания отливок и слепков в медицине, напр. стоматологии и криминалистике.

Большинство полисульфидных герметиков-самовулканизующиеся пасты на основе жидких линейных полисульфидных олигомеров (мол. м. 1500–4000) с концевыми SH-группами. В состав этих Г. входят наполнители (мел, TiO2, литопон, техн. углерод), компоненты, улучшающие адгезию (феноло-формальд. или эпоксидные смолы), вулканизующие агенты (PbO2, MnO2, Na2Cr2O7, и-хинондиоксим и др.), пластификаторы. Поставляют Г. не менее чем в двух упаковках, одна из которых содержит герметизирующую пасту, другая-вулканизующую систему. Компоненты состава смешивают непосредственно перед применением. Жизнеспособность готовых к употреблению Г., зависящая от соотношения компонентов, температуры и влажности среды, — от 0,5 до 12 ч. Вулканизация Г. (24–72 ч при комнатной температуре) происходит в результате окисления концевых и боковых SH-групп, сопровождающегося ростом молекулярных цепей и их сшиванием. Вулканизованные поли сульфидные Г. — достаточно прочные и эластичные материалы с хорошей адгезией к металлич. и неметаллич. поверхностям (см. табл.), обладающие высокой атмосфере- и влагостойкостью, а также устойчивостью к действию мн. агрессивных сред, напр. керосина, бензина, минер. масел, разб. кислот и оснований. Эти Г. не коррелируют металл (кроме Ag), температурный интервал их эксплуатации от −60 до 150 °C.

Существуют также однокомлонентные полисульфидные Г., поставляемые в готовом к употреблению виде и способные медленно вулканизоваться под действием влаги воздуха, и невысыхающие замазки на основе высокомол. каучука, наполненного мелом, техн. углеродом или асбестом, пригодные для эксплуатации от −50 до 50 °C

СВОЙСТВА ВУЛКАНИЗОВАННЫХ ГЕРМЕТИКОВ

герметики. Рис. 2

Кремнийорганические герметики-трех-, двух-или однокомпонентные самовулканизующиеся пасты на основе линейных полиорганосилоксандиолов (мол. м. 20–100 тыс.) с алкильными или арильными радикалами у атома SL Составы содержат минер. наполнители (напр., SiO2, TiO2, ZnO) и вулканизующие агенты (эфиры орто-кремниевой кислоты, алкилтриацетоксисиланы и др.), функц. группы которых взаимод. с концевыми OH-группами олигомера при комнатной температуре в присутствии спец. катализаторов (оловоорг. соед., амины) или под действием влаги воздуха. Компоненты Г. смешивают перед применением; жизнеспособность составов 0,5–10 ч, продолжительность вулканизации 12–72 ч.

Однокомпонентные кремнийорг. Г. хранят в герметичных тубах; продолжительность их вулканизации зависит от влажности среды и толщины герметизирующего слоя (для слоя 2–3 мм ок. 24 ч).

Вулканизов. Г. на основе полиорганосилоксанов характеризуются удовлетворительными мех. и высокими диэлектрич. свойствами, атмосфере- и влагостойкостью, малой коррозионной активностью, биол. инертностью. Эти Г. не стойки к действию нефтяных топлив и предназначаются для работы в воздушной среде. Для крепления некоторых Г. такого типа к разл. поверхностям используют спец. подслои (праймеры). Интервал рабочих температур наиболее распространенных Г. на основе полидиметилсилоксанов — от −60 до 300 °C. Составы на основе полиорганосилоксанов с фенильными группами сохраняют эластичность при температурах от −120 до 300 °C, некоторые модификации-до 350 °C (при морозостойкости −60 °C).

На основе гомополимеров метилтрифторпропилсилоксана или его сополимеров с диметилсилоксаном получают Г., близкие по способам вулканизации и мех. свойствам к полидиметилсилоксановым, но превосходящие их по стойкости к нефтяным топливам, маслам и некоторым др. агрессивным средам. Эти Г. могут быть как двух-, так и одноупаковочными. Они работоспособны в топливах и воздушной среде от −90 до 250 °C

Особая группа кремнийорг. составов-пеногерметики, которые после смешивания компонентов превращаются при комнатной температуре в резиноподобный пористый материал (плотн. 0,4–0,7 г/см3) в результате идущих одновременно процессов вспенивания и вулканизации. Достоинства этих Г. — высокие диэлектрич. свойства и малое водопоглощение; их температура хрупкости −76 °C.

Герметики на основе фторкаучуков (сополимеров винилиденфторида с гексафторпропиленом) содержат наполнители, вулканизующие агенты и орг. растворители (кетоны, сложные эфиры). Нанесенный состав сушат и вулканизуют, ступенчато нагревая его до 60–70 °C, с послед. выдержкой при этой температуре в течение 12–24 ч. Некоторые Г. этого типа можно вулканизовать при комнатной температуре. Вулканизов. Г. характеризуются высокими мех. свойствами, водо- и атмосферостойкостью, исключительной устойчивостью к действию масел, топлив и др. агрессивных сред при температурах до 250 °C; их недостаток-низкая морозостойкость (не ниже −30 °C).

В состав герметиков на основе бутадиен-нитрильных каучуков входят наполнители, феноло-формальд. смолы, орг. растворители и др. Невулканизов. составы, образующие герметизирующий слой в результате испарения растворителя, обладают хорошей адгезией и стойкостью к действию бензина, керосина и воды. Их термостойкость не превышает 100 °C. Прочные и топливостойкие вулканизованные бутадиен-нитрильные Г. работоспособны до 150 °C

В зарубежной практике получили распространение герметики на основе неполярных полимеров и олигомеров, напр. жидких полибутадиендиолов, полиуретанов, НК, способные вулканизоваться при умеренной и даже комнатной температурах. Двухкомпонентные Г. такого типа используют преим. как электроизоляц. компаунды. Известны также невулканизующиеся замазки-смеси высокомол. насыщ. каучуков (полиизобутилена, двойного этилен-пропиленового) с наполнителями. Они просты в применении, обладают хорошей адгезией к металлам и сохраняют свои свойства от −40 до 90 °C. Разработаны высыхающие замазки на основе термоэластопластов (бутадиен-стирольных и др.), образующие после испарения растворителя прочный эластичный герметизирующий слой (герметики. Рис. 3 7–10 МПа, относит. удлинение 600–800%), работоспособный от −70 до 80 °C. Все Г. на основе неполярных полимеров неустойчивы к действию топлив и масел и предназначены для работы только в воздушной среде.

Герметики на основе синтетических смол (феноло-формальд., эпоксидных) представляют собой, как правило, растворы или дисперсии в органических растворителях (напр., этаноле) или воде. После их высыхания или отверждения образуются твердые прочные слои, стойкие к бензину, керосину и маслам, обладающие хорошей адгезией к металлу. Невысокие относит, удлинения отвержденных Г. исключают возможность их применения для герметизации соед., подвергающихся при эксплуатации значит. деформированию и (или) тепловым ударам. Пример феноло-формальд. состава — замазка арзамит, которая через 24 ч после введения ускорителя отверждения образует при комнатной температуре прочный герметизирующий слой, стойкий к действию воды, орг. растворителей (бензол, толуол), NaOH, H2SO4, HCl, орг. кислот и др. О свойствах герметиков на основе эпоксидных смол см. компаунды полимерные.

Лит.: Смыслова Р.А., Котлярова С.В., Справочное пособие по герметизирующим материалам на основе каучуков, М., 1976; Клеи и герметики, под ред. Д. А. Кардашова, М., 1978, с. 132–91; МудровО.А., Савченко И. М., Шитов В. С., Справочник по эластомерным покрытиям и герметикам в судостроении, Л., 1981

Н. Б. Барановская

Источник: Химическая энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. Герметики — См. Герметизирующие составы. Большая советская энциклопедия
  2. Герметики — Полимерные композиции пастообразной или вязкотекущей консистенции, предназначенные для герметизации. Авиационный словарь
  3. герметики — герметики мн. Полимерные материалы, обеспечивающие непроницаемость — герметичность — стенок, соединений, плоскостей и т.п. Толковый словарь Ефремовой
  4. ГЕРМЕТИКИ — ГЕРМЕТИКИ — композиции на основе полимеров (главным образом полисульфидных или кремнийорганических жидких каучуков) — которые наносят на болтовые, клепаные или другие соединения с целью обеспечения их непроницаемости. Большой энциклопедический словарь