Введение: клеи/герметики — «близкородственная» отрасль индустрии покрытий
Клеи (Adhesive/склеивание — передача конструкционных напряжений) и герметики (Sealant/герметизация — заполнение швов — препятствие проникновению воды/воздуха/пыли) являются “близкими родственниками” лакокрасочной отрасли, также основанными на полимерной химии (эпоксидные/ПУ/акриловые/силиконовые) — но цели разработки рецептур различаются
— лакокрасочные материалы стремятся к ”тонкому (0.5mm) — высокой прочности (>10MPa) — склеиванию”, герметики стремятся к ”толстому (>3mm) — высокой эластичности (деформация>25%) — герметизации”. Клеи/герметики и лакокрасочные материалы в автомобилестроении (конструкционное склеивание — замена сварки) + строительстве (герметизация фасадов — конструкционные силиконы) + электронике (корпусирование чипов — эпоксидная подложка)
являются незаменимыми ”партнерами”; расширение ассортимента заводов лакокрасочных материалов до клеев/герметиков — это ”естественная экспансия” для повышения лояльности клиентов и прибыли.
I. Сравнение трёх основных систем
| Продукт | Основа | Прочность (МПа) | Удлинение (%) | Окрашиваемость | Основное применение |
|---|---|---|---|---|---|
| Эпоксидный структурный клей | Двухкомпонентная эпоксидная смола + амин | Сдвиг >20 (наибольшая прочность) | 1-5 (хрупкий) | Да (после отверждения / шлифовки) | Клей для отбортовки автомобиля / авиационные конструкции |
| ПУ герметик | Однокомпонентный влагоотверждаемый ПУ | 1-3 (эластичный) | >400 (высокоэластичный) / деформация >25% | Нет (поверхность — не липнет — краска не держится) | Строительные швы / лобовое стекло автомобиля |
| MS-полимер | Силан-модифицированный полиэфир | 1-3 | >300 / деформация >25% | Да (поверхность MS — краска держится, идеальное сочетание «эластичность + окрашиваемость») | Строительные швы (окрашиваемые) / эластичное склеивание в автомобилях |
Часто задаваемые вопросы
Q1: Почему MS-полимеры (силан-модифицированные полиэфиры) обладают «эластичностью + возможностью окраски», чего не могут PU и силикон?
Поверхность PU-герметика — (1) PU имеет очень низкую поверхностную энергию (<25 мН/м)
— краска на нём не смачивает «не липнет»
; (2) пластификатор в PU мигрирует на поверхность — образуется «масляная плёнка», краска не держится
. Силиконовый герметик (PDMS/силоксан) — (1) очень низкая поверхностная энергия (<20 мН/м) «ничего не липнет»
— краска на нём — собирается в капли, окрашиваемость = ноль
. MS-полимер — полиэфирная основная цепь (полярная — краска смачивает + прилипает) + силановые концевые группы (Si-OCH₃ — отверждение влагой — реагирует с влагой в воздухе — отверждается — эластичность) MS одновременно обладает эластичностью PU и атмосферостойкостью силикона — и поверхность можно окрашивать — это «химическая инновация» MS-полимеров.
Q2: Механизм снижения веса более чем на 20% за счет «замены точечной сварки» эпоксидным конструкционным клеем в автомобилестроении?
Кузов автомобиля — традиционное производствоточечная сварка (контактная сварка — тысячи сварных точек — стальной лист + стальной лист — на каждую точку — увеличение веса >0,1 г)
. Эпоксидный конструкционный клей — (1) замена части точечной сваркиклеевое соединение + точечная сварка (комбинированное соединение — клей передает сдвиговые усилия — сварные точки обеспечивают позиционирование — количество сварных точек можно сократить на >30–50%)
— снижение веса; (2) у клеевого соединенияравномерное распределение напряжений (непрерывный клеевой слой — напряжения рассеиваются по всей склеиваемой поверхности)
— концентрация напряжений в сварных точках (край сварной точки — усталостные трещины — проблемы NVH автомобиля) — клеевое соединениеулучшение NVH + увеличение усталостного ресурса более чем в 2 раза
.
См. также / Похожие материалы
Резюме
Три основные системы клеев/герметиков — эпоксидный структурный клей (>20 МПа/автомобильные конструкции), полиуретановый герметик (>400% удлинение/строительные фасады) и MS-полимеры (идеальное сочетание эластичности и окрашиваемости) — имеют свою уникальную ценность в автомобилестроении и строительстве. Kexin New Materials предоставляет клиентам полный ассортимент клеев/герметиков и техническую поддержку по применению.