7.3.1. Вулканизирующиеся, отверждаемые герметики (ог).

Можно выделить три группы этих материалов: ОГ на основе каучуков, ОГ на основе синтетических смол (эпоксидных, фенолоформальдегидных и т.д.) и высыхающие герметики.

ОГ на основе каучуков.

Герметики на основе полисульфидов. Эти ОГ изготавливают на основе низкомолекулярных жидких каучуков – полисульфидов (тиоколов) - с молекулярной массой 1500-4000. В состав этих материалов в качестве наполнителей (обычно около 20%) входят мел, двуокись титана, сажа и др., адгезивы: эпоксидные или феноло-формальдегидные смолы (3%), компоненты системы отверждения (до 5%), другие добавки разного назначения (3-4%). Тиокола в композиции до 70%. Обычно герметик находится в двух упаковках и отверждается после смешения содержимого упаковок при комнатной температуре. Есть рецептуры с третьей упаковкой – там ускоритель вулканизации.

В качестве вулканизирующих агентов могут быть использованы неорганические пероксиды и диоксиды, нитросоединения, органические пероксиды, диизоцианаты, диэпоксиды и др. Активатором вулканизации может быть сера, ацетат магния, дифенилгуанидин и др. После смешения всех компонентов герметик представляет собой густую пасту, а после отверждения - это плотная и прочная резина. Для повышения эластичности в состав герметика вводят пластификаторы.

Полисульфидные герметики обладают удовлетворительными физико-механическими свойствами ( см. табл. 9 ), хорошей адгезией к различным материалам, высокой атмосферо- и влагостойкостью. Недостатками тиоколовых герметиков являются малое сопротивление разрыву и износу, высокая остаточная деформация при сжатии и ее быстрое накопление под воздействием нагрузки, низкая стойкость к действию концентрированных кислот и щелочей.

Таблица 10

Свойства отверждаемых герметиков на основе различных полимеров

Показатели	ОГ на основе жидких тиоколов	ОГ на основе жидких полиоргано-силоксанов	ОГ на основе фтор- углеводородных каучуков
Плотность, г/см3 Прочность при растяжении МН/м2 Относительное удлинение, % Удельное усилие отслаивания кН/м Температура хрупкости, оС	1,2 – 1,8 15 – 40 150 – 500 1,5 – 4,5 - 40	1,0 – 2,3 15 – 45 150 – 600 1,3 – 2,5 - 80	1,6 – 2,3 70 – 140 300 – 700 3,0 – 6,0 от – 20 до - 30

ОГ на основе полиорганосилоксанов. Наибольшее применение нашли полидиметилсилоксаны и полиметилфенилсилоксаны (мол. масса 20000-100000). Эти герметики обладают повышенной морозо- и термостойкостью: температурноая область эксплуатации от -100^оС до +300^оС; высокой стойкостью к кислороду, озону, свету. Они эластичны, гидрофобны, химически, физиологически и биологически инертны, грибостойки, стойки к коррозии.

В качестве вулканизирующих агентов используются мономерные или полимерные полифункциональные кремнийорганические соединения, например, эфиры ортокремневой кислоты, алкилтреацетоксисиланы. Из наполнителей чаще всего используют оксиды кремния, титана, цинка и др.

Отверждение ОГ протекает при комнатной температуре, причем очень энергично, благодаря использованию катализаторов вулканизации (оловоорганических соединений, аминов, влаги). Герметизирующую пасту и катализатор хранят отдельно. И катализатор подмешивают непосредственно перед использованием. Нередко в эти герметики вводят компоненты – вспениватели. В таком случае отверждение материала и его вспенивание происходят одновременно. В результате получается пористый резиноподобный материал.

К числу недостатков этих ОГ следует отнести низкую стойкость к действию топлив и масел. Этот недостаток исправим, но цена материала сильно возрастает.

Герметики на основе фторуглеводородных каучуков. Эти герметики делают на основе сополимеров фторвинилидена с трифторхлорэтиленом или гексафторпропиленом.

В качестве наполнителей используют оксиды металлов и сажу. Отверждают эти каучуки аминами, например, гексаметилендиаминкарбаматом. Эти герметики нередко делают с использованием растворителей. Т.е., все компоненты герметика - полимер, наполнители, вулканизатор и др., растворяют в растворителе (кетоны, сложные эфиры), затем жидкую композицию наносят на герметизируемый участок; сушат его, удаляя растворитель, и вулканизуют при ступенчатом нагреве до температур 160 – 180 ^оС. Для повышения адгезии к металлам применяют специальные подслои (грунты).

В последние годы появились герметики на основе фторуглеродных каучуков, отверждаемые при умеренных (60 – 70 ^оС) температурах и даже при комнатной температуре.

Герметики на основе уретановых каучуков. В последние годы в категорию наиболее часто применяемых герметиков вошли материалы на основе полиуретановых полимеров. Особенно это касается пенополиуретанов.

Полиуретаны характеризуются широчайшим спектром механических свойств: от жестких, высокомодульных пластиков до мягких, эластичных резин. Как правило, они обладают хорошей адгезией к различным материалам; они прочны и износостойки, технологичны, морозостойки.

Герметики на основе отверждаемых олигомерных смол.

Эпоксидные смолы (ЭС) лучше всего и наиболее часто отверждаются диаминами. Полиэтиленполиамин (ПЭПА) отверждает ЭС при комнатной температуре за время, не превышающее суток. В результате получается прочный, жесткий, высокомодульный пластик – органическое стекло желтого цвета.

ЭС прекрасный адгезив и герметики на его основе обладают прекрасной адгезией почти ко всем материалам: металлам, бетону, керамике, стеклу, пластмассам и др. Как основной компонент герметика ЭС имеет один существенный недостаток – низкую эластичность. Это исправляется введением в композицию пластификаторов. Это либо традиционные органические соединения (фталаты, себацинаты, фосфаты и т.д.), или жидкие каучуки (дивинильные, будатадиеннитрильные и др.). Пластификаторы уменьшают также хрупкость, повышают морозостойкость и стойкость к перепадам температур. Пластификатор вводят в количестве до 30 мас.% по отношению к полимеру.

В качестве наполнителей используют кварцевый песок, молотое стекло, слюдяную муку, оксиды металлов, цемент и др. Наполнители вводят до 150 вес.% по отношению к ЭС.

Таким образом, основными компонентами герметиков этого типа являются: ЭС, пластификатор, наполнитель. Кроме того, используют различные функциональные добавки в зависимости от конкретных условий и назначения герметика.

Кроме ЭС в качестве отверждаемых жидких полимерных смол используют феноло-формальдегидные смолы (например, замазка арзамит), низкомолекулярные бутадиеннитрильные каучуки, хлоропреновые каучуки и ряд других.