Герметики у виробництві склопакетів

Останні 2-3 роки принесли різкий підйом обсягів віконного виробництва на Україні. Разом із зростанням віконного виробництва росте й виробництво склопакетів. З предмета елітарного попиту склопакет перемістився в розряд банальних товарів доступних широкому колу споживачів. Разом з тим, багато тонкощів стеклопакетного виробництва залишаються в тіні.



Ми сподіваємося, що ця стаття буде корисна й інвесторові, і технічному менеджерові - у прийнятті планів, і співробітникам відділів комплектацій віконних виробництв, і, насамперед кінцевому споживачеві. Широко відомий склопакет - це склопакет з двома контурами герметизації.

Надалі ми будемо говорити про подібні конструкції. Кожен з контурів виконує свої специфічні завдання.

При формуванні первинного контуру використовується бутиловий герметик, нанесений на алюмінієву або сталеву рамку в розплавленому стані. Основу бутилу становить герметик, що плавиться. Температура застосування близько 110-120 градусів С (різна для продуктів різних виробників). Для нанесення бутилового герметика застосовуються різні типи бутилових екструдерів. Подібні машини широко представлені на ринку - різних обсягів, продуктивності і цін (10000-40000 євро). Основна функція первинного контуру - забезпечення герметичності замкнутого міжскляного простору. Володіючи відмінною адгезією до скла, алюмінію, сталі, а також, хорошими пластичними властивостями бутил під дією преса заповнює всі мікродефекти на склі та дистанції, з'єднуючи конструкцію в єдине ціле. Необхідно зауважити, що операція окреслення склопакета є обов'язковою і однією з основних технологічних операцій при збірці склопакетів.

Спроби заощадити на бутиловом екструдері призвело до появи різних субститутів: бутиловий шнур, липкі стрічки або алюмінієва дистанція із заздалегідь нанесеним бутиловим шаром. Всі ці способи мають обмежене застосування з ряду причин:

• низька продуктивність;
• підвищена вартість комплектуючих (бутиловий шнур, дистанція із заздалегідь нанесеним бутиловим шаром);
• незадовільна якість готового склопакета (липка стрічка).

Основна функція другого шару герметизації - надання склопакету властивостей міцності . При цьому треба пам'ятати, що склопакет в процесі експлуатації піддається вітровим, термічним, вібраційним, і т д. впливам. Вторинний контур поряд з характеристиками міцності повинен володіти і еластичністю для компенсації вище зазначених впливів.

В даний час застосовуються наступні типи вторинних герметиків:

• хотмелти;
• поліуритани;
• полісульфіди (тіоколи);
• силікони.

Технології герметизації хотмелта були широко поширені в Європі в 70 -ті початку 80 -х років минулого сторіччя. Виготовлені на основі хотмелта є однокомпонентними термореактивними складами, є оборотно розм'якшуючимися під дією тепла і застигають на холоді), приміром, так поводиться будівельний бітум. Очевидні переваги хотмелта - недороге, просте, машинне оформлення процесу, можливість повторно використовувати у виробництві технологічні відходи матеріалів, малий термін застигання нанесеного герметика (вимірюється хвилинами).

Для нанесення хотмелта використовуються хотмелт екструдери, які представляють собою ємність, що нагрівається до 170-190 С з якої по термоізольваному трубопроводу подається розплав хотмелта (5000-15000 євро). Хотмелти випускаються упаковками від 1,5 до 50 кілограм, призначені під різні машини. Основна упаковка 6 -ти кілограмовий брусок х х. Однак термореактивні властивості хотмелта призводять до наступних наслідків: при нагріванні на сонці відбувається розм'якшення шару герметика що приводить до погіршення механічних властивостей склопакета. Іноді спостерігається навіть часткове набрякання розігрітого хотмелта внизу склопакета. При значному охолодженні хотмелт твердіє, втрачає еластичні властивості, призводить до тріщин. Вітровий вплив призводить до відриву скла від пластичної маси. Крім того, волога (конденсат) замерзає в мікротріщинах, лід рве ці тріщини, в тріщини проникає забруднення. Багаторазове повторення процесу призводить до руйнування герметика (згадай шматок бітуму забутий будівельниками на вулиці). У кінцевому рахунку це негативно позначається на якості склопакета.

Довговічність склопакета зібраного з використанням хотмелта приблизно вдвічі поступається стеклопакетам з використанням інших вторинних герметиків. Найбільш широко сьогодні використовуються вторинні герметики - це дві конкуруючі технології з використанням двокомпонентних поліуретанів і полісульфідів.

Обидва типи герметиків застигають у процесі змішування двох компонентів, в результаті реакції з полімеризації. Обидва типи мають високі характеристики міцності та низькі показники газової дифузії. Приблизно однаковий і час застигання герметиків (2-3 години попереднєго застигання; приблизно 24 години остаточного при дотриманні коректного співвідношення компонентів). І поліуретани і полісульфіди призначені для високопродуктивних виробництв. Стандартної упаковкою є набір бочок: компонент А - 190 літрів, компонент Б - 20 літрів.

І тут настав час сказати про практичні відмінності між двома типами герметиків.
По перше, коли ми говоримо про машинне оформлення процесу треба пам'ятати, що ми маємо справу з різними з хімічної точки зору продуктами. З цього випливає розходження в машинах для роботи з цими продуктами. Незважаючи на те, що принципи машин однакові (їх вартість у межах 15000-40000 євро), в конструкціях використовуються різні матеріали, є відмінності в різних вузлах. Неприпустимо використовувати екструдер для тіоколу з поліуретаном і навпаки. Рішення, з яким герметиком працювати необхідно, приймати заздалегідь.

Хімічні відмінності продуктів призводять до різної поведінки сумішей, при деякій зміні співвідношення компонентів А і Б. Класичне, всім відоме співвідношення компонентів 1:10 (за об'ємом) може з якихось причин бути порушено. До речі треба пам'ятати, що співвідношення для продуктів різних виробників злегка розрізняється.

Для полісульфіду порушення співвідношень компонентів А і Б (звичайно в розумних межах 1:9-1:11) приводить до зміни швидкості реакції, або прискорення, або уповільнення процесу. Але результат - застиглий склад буде володіти хорошими механічними властивостями. Завдяки такій гнучкості двокомпонентні полісульфіди широко використовуються в «ручних» виробництвах склопакетів - зважування і перемішування складу за допомогою простих пристосувань. Принципово інша картина для поліуретанів. Порушення дозування веде до зміни структури отриманого сополимера (крихкість, або суміш ніколи не застигне).

Це властивість поліуретанів практично виключає можливість використовувати його в ручному режимі виробництва.

Робота з поліуретаном припускає високу технологічну дисципліну на виробництві, якісне і постійно контрольоване обладнання для змішування, підвищена увага до проведення регламентних робіт.

Трохи осторонь тримаються герметики на основі силіконів. Початок їх застосування 70 - ті роки минулого століття.

Тоді ж з'явилося поняття структурне скління, структурний склопакет. Відомі, як однокомпонентні силікони, так і двокомпонентні.

Деякі розглядають склопакети з використанням силіконів, мало не як панацею, але це не зовсім так.
Як і все в цьому світі силіконові герметики володіють сильними і слабкими сторонами.
Знаючи, їх ми маємо можливість розумно застосовувати, дані герметики.

До сильних сторін силіконових герметиків можна віднести наступні:

• стійкість до ультрафіолетового випромінювання;
• високі характеристики в поєднанні з еластичністю;
• найвища довговічність герметика.

Фасади, побудовані в 70 -ті, служать і зараз. Разом з тим силікони мають:

• високу вартість;
• високі показники газової дифузії, для досягнення характеристик стандартного склопакета на основі полісульфіду ми змушені збільшувати шар силікону, що веде до значного подорожчання склопакета;
• тривалі терміни герметизації (особливо для однокомпонентного силікону). Повна герметизація 20-30 днів.

Крім того, однокомпонентні силікони мають обмежену глибину застигання, що робить практично неможливим шар глибиною більше 1 см. Незважаючи ні на що в разі виготовлення структурного склопакета силіконові герметики не мають альтернатив.

Останні десятиліття виробниками матеріалів для герметизації склопакетів робилися спроби розробити альтернативні технології у виготовленні склопакетів. Серед них можна відзначити «свігл стрип» те фірми Тремко, спільний проект Хенкель і Ленхард. В основі ідеї лежить прагнення об'єднати в одному продукті функції герметизації пакета, вологопоглинання, і визначення міжскляної товщини. На сучасному етапі ці зусилля не можна вважати цілком успішними, якщо розглядати їх з точки зору впливу на ринок. Висока вартість продукту й обладнання для його використання, прив'язка споживача до єдиного виробнику, складності транспортування і зберігання напівфабрикату, на нашу думку переважують зручності від користування цим інтегрованим продуктом.

Які висновки можна зробити з вище написаного:

• Для виробників склопакетів, знаючи сильні і слабкі сторони технології герметизації склопакетів, вибрати технологію відповідну саме вашому виробництву, не використовувати герметики сумнівної якості і невідомих виробників.
• Для споживачів склопакетів - потрудіться побільше дізнатися про виробництво вашого постачальника, зрештою, від цього залежить якість вашого кінцевого продукту.