Впервые силикон был получен в 1934 году доктором Джеймсом Франклином Гайдом в стекольной компании Corning Glass Works. Изначально силикон предполагалось использовать в качестве уплотнителя между железом и стеклом, но в результате этот материал стал одним из наиболее универсальных. Первые же отверждающиеся герметики на основе силикона появились в 70-х годах прошлого века и с тех пор получили широкое распространение практически во всех отраслях, от ракетостроения до домашнего ремонта. В строительстве силиконовые герметики используются для заполнения различных швов с целью герметизации и защиты от влаги и других неблагоприятных факторов, а также для склеивания различных поверхностей.
Типы силиконовых герметиков
Герметики бывают однокомпонентными и двухкомпонентными. Двухкомпонентные поставляются в двух отдельных емкостях и смешиваются непосредственно в процессе нанесения. Эти герметики призваны решать специальные задачи и гораздо меньше распространены на рынке. Более популярны однокомпонентные герметики – они дешевле и проще в применении, при этом по своим характеристикам подходят под большинство задач.
По типу системы отверждения однокомпонентные герметики делятся на кислотные (ацетокси) и нейтральные, которые подразделяются в свою очередь, на спиртовые (алкокси) и оксиматные (оксим). Кислотные дешевле нейтральных, но имеют определенные ограничения в использовании. Их нельзя применять в контакте с металлами, а также с цементными основаниями, гипсом и натуральным камнем, так как кислота разрушает эти материалы. Нейтральные герметики более универсальны, не имеют никаких ограничений в использовании и могут контактировать с любыми материалами.
По назначению герметики бывают универсальными, санитарными и специальными, например, высокотемпературными, для стекла, для аквариумов, для натурального камня. Санитарные герметики предназначены для использования во влажных помещениях и отличаются повышенной стойкостью к образованию грибка и плесени благодаря повышенному содержанию биоцида. Герметики для аквариумов, напротив, вообще не содержат биоцида, так как он вреден для аквариумной флоры и фауны. Высокотемпературные герметики выдерживают нагрев до 300°С и выше. Герметики для натурального камня имеют нейтральную систему отверждения и не содержат в своем составе компонентов, оставляющих на натуральном камне маслянистые следы.
Как герметики отверждаются
Все строительные силиконовые герметики относятся к так называемым RTV-герметикам. RTV расшифровывается как Room Temperature Vulcanising, что означает «отверждающийся при комнатной температуре». Механизм отверждения или, иначе говоря, вулканизации может быть разным. У двухкомпонентных это происходит одновременно по всей толще материала за счет взаимодействия двух компонентов после их смешивания. У однокомпонентных вулканизация идет от поверхности вглубь за счет взаимодействия с влагой воздуха. Для быстрого отверждения наличие достаточного количества влаги важнее, чем высокая температура: в жарком, но сухом воздухе вулканизация однокомпонентного герметика будет проходить медленнее, чем в прохладном, но влажном.
Характеристики герметиков
Разберем наиболее важные характеристики силиконовых герметиков.
Большинство тестов герметиков проводится в так называемых нормальных условиях, то есть при температуре воздуха 23°С и влажности 55%. Это регламентировано стандартами и позволяет сравнивать одноименные характеристики разных герметиков, полученные в различных испытаниях.
Скорость образования поверхностной пленки – время, через которое нанесенный на пластину герметик перестает липнуть к стеклянной палочке. Обычно чем быстрее образуется пленка, тем лучше – меньше пыли прилипнет к герметику, пока пленка не образовалась. И меньше шансов случайно испачкаться, нечаянно прикоснувшись к шву.
Скорость полимеризации – толщина слоя герметика, который успел затвердеть за сутки. Чем быстрее герметик полимеризуется, тем раньше можно начинать эксплуатировать шов, так что высокая скорость полимеризации – однозначный плюс. Кстати, не всегда герметик, который быстрее образует поверхностную пленку, быстрее и полимеризуется. Часто бывает наоборот.
Адгезия к алюминию и бетону – усилие, которое необходимо, чтобы оторвать брусок герметика стандартного размера от алюминиевого или бетонного основания. В общем случае, чем выше адгезия, тем лучше. Исключение составляют соединения, которые предполагается потом разбирать – здесь высокая адгезия может создать трудности.
Прочность – усилие, которое необходимо, чтобы разорвать стандартный образец герметика. Чем прочность выше, тем лучше.
Эластичность – величина в процентах, на которую можно растянуть герметик до его разрушения. Эластичность особенно важна в подвижных швах, когда есть существенные перемещения деталей друг относительно друга.
Модуль – усилие, необходимое, чтобы растянуть герметик вдвое. Различают низкомодульные, среднемодульные и высокомодульные герметики. Низкомодульные хороши в подвижных швах, где главное – обеспечить герметичность при перемещениях деталей друг относительно друга. Высокомодульные применяют в конструкционных швах, где герметик должен не только герметизировать, но и воспринимать механическую нагрузку.
Из чего состоит силиконовый герметик
Часто чрезмерно увлекающиеся дешевым маркетингом производители пишут на упаковках герметика «100% силикон», намекая на абсолютное качество. Однако из одного только силикона качественный герметик сделать невозможно. В его состав входит много компонентов, каждый из которых влияет на определенные характеристики герметика и в целом на его качество. Мастерство технолога состоит в том, чтобы «собрать» из множества компонентов качественный продукт, при этом сохранив конкурентоспособную цену.
Основу силиконового герметика составляет силиконовый полимер, от характеристик и качества которого зависит во многом качество конечного продукта.
Также силиконовый герметик в обязательном порядке содержит отвердитель, который при взаимодействии с влагой воздуха инициирует процесс полимеризации герметика. Побочным продуктом этой реакции как раз и являются уксусная кислота (кислотный герметик), этилметилкетоксим (нейтральный оксиматный) или метиловый спирт (нейтральный спиртовой). Отвердитель обычно добавляют с запасом, чтобы, пока герметик находится в упаковке, он выступал в роли консерванта и нейтрализовывал случайно проникшую в упаковку влагу.
Еще два важных компонента – наполнитель, отвечающий за прочность и тиксотропность (способность герметика держать форму и не стекать с вертикальных поверхностей) и пластификатор, делающий герметик эластичным. Отдельно следует сказать про герметики для натурального камня и мрамора: в них используются более дорогие специальные пластификаторы, которые не проникают в поры натурального камня и не оставляют маслянистых разводов вокруг шва.
Пигмент добавляют с целью придания герметику определенного цвета, ведь окрасить силикон после нанесения невозможно – краска попросту не будет на нем держаться.
Биоцид добавляют для борьбы с появлением плесени и грибка. Больше всего биоцида содержится в санитарных герметиках, в универсальных он тоже присутствует. А вот в аквариумных биоцида нет, так как он вреден для рыб и растений.
Можно ли мыть силиконовые герметики моющими средствами?
Все силиконовые герметики устойчивы к воздействию бытовых чистящих и моющих средств. Единственное, чем не следует их обрабатывать, это нефтяные растворители, такие, как бензин, ацетон и им подобные. Под воздействием растворителей силиконовые герметики размягчаются, набухают и теряют прочность.
Можно ли вместо строительных силиконовых герметиков использовать автомобильные?
Автомобильные герметики предназначены для работы в более жестких условиях и по своим характеристикам, как правило, превосходят строительные. Поэтому в большинстве случаев использовать автомобильные герметики вместо строительных вполне допустимо, если не смущает более высокая цена. Исключение составляют помещения с повышенной влажностью, где велика вероятность появления плесени. Там применение автомобильных герметиков нежелательно, так как в их составе нет биоцида, призванного бороться с появлением плесени.
Есть ли что-то лучше силиконовых герметиков?
Прогресс не стоит на месте, и как бы ни были хороши силиконовые герметики, им на смену постепенно приходят гибридные. Они включили в себя все лучшее от полиуретановых, силиконовых, акриловых и каучуковых клеев и герметиков. По сравнению с силиконовыми они имеют более высокую адгезию к различным поверхностям, более устойчивы к грибку, плесени и различным загрязнениям. Гибриды не дают усадки, их можно окрашивать. Главный фактор, сдерживающий распространение гибридных герметиков – более высокая по сравнению с силиконовыми цена.
