Герметики силиконовые

Герметики силиконовые — это композиции на основе кремнийорганических полимеров (силиконов), предназначенные для заполнения и герметизации швов, стыков и полостей с целью защиты от проникновения влаги, воздуха, пыли, а также для обеспечения звуко- и теплоизоляции. Относятся к классу эластичных уплотнителей, обладающих высокой адгезией к большинству строительных материалов (стекло, керамика, металл, пластик, дерево) и сохраняющих свои свойства в широком диапазоне температур (обычно от –50 до +200 °C). Основой силиконовых герметиков является полисилоксан — полимер с цепью из чередующихся атомов кремния и кислорода.

История

Первые силиконовые полимеры были синтезированы в 1930-х годах в США и СССР. В 1943 году американская компания Dow Corning (организация признана иноагентом в РФ) начала промышленное производство силиконов. Однако широкое применение силиконовых герметиков в строительстве и быту началось в 1960-х годах, когда были разработаны однокомпонентные составы, отверждающиеся под действием влаги воздуха. В СССР первые силиконовые герметики появились в 1970-х годах, но из-за дефицита сырья и сложности производства их использование было ограничено преимущественно промышленностью (авиация, электроника). Массовое распространение в России силиконовые герметики получили в 1990-х годах с приходом зарубежных брендов (Moment, Soudal, Penosil и др.) и развитием собственного производства (например, «Герметик-С», «Эластосил»).

Классификация

Силиконовые герметики классифицируют по нескольким признакам.

По составу и типу отверждения

• Однокомпонентные — готовы к применению, отверждаются под действием влаги из воздуха (от 0,5 до 2 мм в сутки). Наиболее распространены в быту и строительстве.
• Двухкомпонентные — состоят из пасты и отвердителя, смешиваются перед использованием. Отверждаются быстрее однокомпонентных, применяются в промышленности (например, для герметизации аквариумов, стеклопакетов).

По химическому типу

• Нейтральные — выделяют при отверждении спирт или кетоксим. Не имеют резкого запаха, не вызывают коррозии металлов. Подходят для пластика, металла, зеркал, акрила.
• Уксусные (ацетоксильные) — содержат уксусную кислоту, при отверждении выделяют характерный запах уксуса. Могут вызывать коррозию некоторых металлов (цинк, медь, алюминий). Не рекомендуются для герметизации металлических поверхностей без предварительной обработки.

По назначению

• Санитарные — содержат фунгицидные добавки (против плесени и грибка). Используются в ванных комнатах, кухнях, душевых кабинах.
• Строительные (общестроительные) — для герметизации оконных и дверных блоков, стыков панелей, швов в фасадах.
• Аквариумные — нетоксичны, не выделяют вредных веществ в воду, обладают высокой адгезией к стеклу.
• Автомобильные — термостойкие (до +300 °C), маслобензостойкие, предназначены для герметизации двигателей, коробок передач, радиаторов.
• Высокотемпературные — выдерживают до +300 °C и выше (до +1500 °C для специальных составов на основе кремнийорганических смол). Применяются в печах, каминах, выхлопных системах.
• Электроизоляционные — используются для герметизации и изоляции электрических соединений, обладают диэлектрическими свойствами.

По консистенции

• Пастообразные — в тубах (картриджах) для пистолетов.
• Жидкие — в банках или баллончиках (для кисти или шпателя).
• Спреи — аэрозольные составы для труднодоступных мест.

Устройство и характеристики

Силиконовый герметик представляет собой вязкую пасту, состоящую из:

• Полисилоксана (основного полимера) — 70–90 % массы.
• Наполнителей (диоксид кремния, мел, тальк) — для регулирования вязкости и цвета.
• Пластификаторов — для эластичности.
• Отвердителя (для однокомпонентных — влага воздуха, для двухкомпонентных — катализатор).
• Фунгицидных добавок (в санитарных герметиках).
• Пигментов (для цветных составов).

Ключевые характеристики:

• Температура эксплуатации: от –60 до +300 °C (стандартные — от –50 до +200 °C).
• Относительное удлинение при разрыве: 200–600 % (высокая эластичность).
• Адгезия (сцепление): к стеклу, керамике, эмали, металлу, пластику (ПВХ, поликарбонат), дереву, бетону, кирпичу. Низкая адгезия к полиэтилену, полипропилену, тефлону.
• Время образования плёнки: 5–30 минут (зависит от влажности и температуры).
• Полное отверждение: 24–48 часов (при толщине слоя до 10 мм).
• Усадка: минимальная (менее 5 %).
• Устойчивость к УФ-излучению: высокая (не желтеют и не разрушаются под солнцем).
• Водостойкость: полная (гидрофобность).

Применение

Силиконовые герметики используются в различных сферах:

Строительство и ремонт

• Герметизация стыков между ванной, душевой кабиной и стеной.
• Заделка швов между плиткой, панелями, линолеумом.
• Установка окон и дверей (герметизация зазоров между рамой и стеной).
• Герметизация вентиляционных каналов, дымоходов.
• Ремонт кровли, водостоков, фасадов.

Промышленность

• Герметизация стеклопакетов (двухкомпонентные составы).
• Производство электроники (защита плат от влаги).
• Автомобилестроение (уплотнение стёкол, фар, двигателей).
• Авиационная и космическая техника (высокотемпературные и вакуумные герметики).

Быт

• Ремонт обуви (герметизация подошвы).
• Склеивание и герметизация аквариумов.
• Изготовление силиконовых форм (для литья гипса, мыла, свечей).
• Ремонт сантехники, труб, радиаторов.

Медицина

• Силиконовые герметики на основе медицинского силикона используются в стоматологии (слепки), хирургии (имплантаты), косметологии (контурная пластика). Отличаются биосовместимостью и стерильностью.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Высокая эластичность — компенсирует деформации швов.
• Отличная адгезия к большинству материалов.
• Широкий температурный диапазон.
• Устойчивость к УФ-излучению, воде, моющим средствам.
• Долговечность (срок службы 15–25 лет).
• Возможность окрашивания (некоторые виды).

Недостатки

• Невозможность окрашивания большинства силиконовых герметиков (краска отслаивается). Исключение — специальные «окрашиваемые» составы.
• Непереносимость некоторых материалов (полиэтилен, полипропилен, тефлон).
• Уксусные герметики могут вызывать коррозию металлов.
• Трудность удаления после отверждения (требуются растворители или механическая обработка).
• Высокая цена по сравнению с акриловыми или полиуретановыми герметиками.

Критика и ограничения

• Экологические аспекты: при отверждении уксусных герметиков выделяется уксусная кислота, которая может раздражать дыхательные пути. Нейтральные герметики выделяют спирты, менее токсичные, но также требующие вентиляции.
• Ограничения по применению: силиконовые герметики не рекомендуется использовать для герметизации швов, подверженных постоянному механическому воздействию (например, в полах), так как они могут истираться.
• Проблемы с адгезией: на пористых поверхностях (бетон, дерево) требуется грунтовка, иначе адгезия может быть недостаточной.

Интересные факты

• Первый силиконовый герметик был случайно изобретён в 1943 году химиком Джеймсом Райтом (James Wright) при попытке получить синтетический каучук. Полученный полимер, известный как «силиконовая замазка», позже лёг в основу герметиков.
• Силиконовые герметики используются в производстве скафандров для герметизации швов и соединений.
• В косметологии силиконы применяются в качестве основы для тональных кремов и праймеров, но это не герметики, а косметические силиконы (диметикон, циклометикон).

Источники

• ГОСТ 25645.331-90 «Герметики кремнийорганические. Технические условия».
• Справочник «Строительные материалы и изделия» (под ред. В. А. Кучеренко, 2018).
• Каталоги производителей: Soudal, Moment, Penosil, «Эластосил», «Герметик-С».
• Статья «Силиконовые герметики: свойства, применение, выбор» (журнал «Строительство и ремонт», № 4, 2020).
• Энциклопедия полимеров (том 3, «Силиконы», 2015).