Есть мнение Герметики силиконовые Испытания нейтральных силиконовых герметиков (весна 2002 года)

Испытания нейтральных силиконовых герметиков (весна 2002 года)

Когда вы будете покупать силиконовый герметик в специализированной фирме, вам обязательно расскажут, что все силиконовые герметики (далее по тексту просто силиконы) делятся на две категории: кислотные и нейтральные. Первые во время отверждения выделяют уксусную кислоту, поэтому область их применения ограничена коррозионно-стойкими материалами. Нейтральные потому и нейтральные, что ничего агрессивного не выделяют, поэтому прилипают почти ко всему. Битумы, полиэтилен, а также мокрые или замасленные материалы не в счет.

Кислотные - дешевле, нейтральные - дороже. При этом кислотные силиконы, как правило, немного обгоняют нейтральные по показателям прочности и удлинения. Однако невозможность нанесения первых на большинство пористых и металлических основ гарантирует вторым, пусть небольшой, но устойчивый спрос. Заделка температурных швов в системах теплых полов, а иногда и на фасадах, вклейка стеклопакетов в металлические и деревянные рамы, герметизация вентиляционных каналов или стыков листовых кровельных материалов - все эти работы без нейтральных герметиков не обходятся.

Еще обязательно подчеркнут, что независимо от способа вулканизации силиконы обладают высокой устойчивостью к агрессивным химическим средам и УФ-лучам. Это очень долговечные материалы.

Не все то золото

Изложенное выше - азы. Эта информация многократно публиковалась в самых разных источниках, в том числе и нашем журнале. Однако есть и еще сведения, в общем-то не секретные, но и особо не афишируемые. Во-первых, побочный продукт многих нейтральных силиконов, метиловый спирт, - небезопасен для человека. Такими материалами (алкоксами) нежелательно работать в помещениях без вентиляции. Во-вторых, в силу известных причин производители вынуждены всеми правдами и неправдами снижать себестоимость силикона.

Есть два основных пути, позволяющих сделать продукцию дешевле. Первый - выпускать составы с большим количеством наполнителя. Однако при этом возрастает удельный вес герметика и зачастую ухудшается его эластичность.

Второй способ - разбавить качественный герметик недорогими органическими маслами-пластификаторами. "Достоинство" этого метода в том, что понять, где 100-процентный силикон, а где пластифицированный, не так-то просто. Сразу после вулканизации внешний вид, да и многие параметры пластифицированного и 100-процентного силиконов почти одинаковы. Но со временем дешевый герметик усаживается, желтеет, теряет эластичность, а "натуральный" стоит, как новый.

Если производитель не боится "ни Бога, ни черта" (добавляет в силикон 40% пластификатора, а то и больше), то различия проявляются уже в течение первого года эксплуатации. Впрочем, большинство поставляемых к нам марок пластифицированы не так уж и сильно - на 15-25%. Подобные материалы нормально работают не сезон и не два. В идеале они смогут, наверное, простоять и пять, и двадцать лет, вот только об этом никто ничего не знает точно...

В официальных документах на сертифицированные герметики об их долговечности тоже не сказано ни слова...

ISO 11600

На упаковке материалов или в рекламных проспектах иногда встречаются маркировки ISO 9001 или ISO 9002. Они означают, что на заводе, где выпущен герметик, действует определенная система контроля качества, гарантирующая неизменность параметров изделия от партии к партии. Сам же товар при этом может быть как хорошим, так и стабильно посредственным.

В отличие от систем качества стандарт ISO 11600 сертифицирует не производство, а именно герметики, причем сугубо строительные. Этот документ вводит удобную их классификацию, регламентирует основные свойства и способы контроля.

Сертифицированный герметик обычно имеет на упаковке или в паспорте скромную надпись вроде: ISO 11.600 F + G 25 LM расшифровывается как низкомодульный (LM) герметик для стеклянных (G) и прочих (F) строительных стыков, сжимающихся или растягивающихся на 25% (25). "Обычно", но не у нас... Подмечено, что на большинстве картриджей, продающихся в розницу, и особенно на строительных рынках, подобные обозначения не встречаются. Значит ли это, что все несертифицированные герметики ни на что не годны? Ни в коем случае. Более того, среди них наверняка есть материалы, полностью удовлетворяющие какому-либо из классов стандарта ISO 11600, присутствие в рецептуре органических пластификаторов этому еще не помеха. Дело в том, что сертификация стоит немалых денег. В ситуации, когда идет борьба за каждый "цент", тратиться на в общем-то имиджевое мероприятие нелогично. Одно плохо: выделить из массы ширпотреба действительно стоящий материал без серьезных испытаний невозможно.

Что и как мы тестировали

Объектом нашего внимания были нейтральные силиконы (в большинстве своем содержащие пластификаторы). Сразу разочаруем: срок службы герметиков не оценивали (слишком дорого). В ходе экспериментов исследовалась их способность противостоять воздействию воды, работать в фасадном температурном шве, а также измерялись их характеристики при поперечном растяжении и усадка. Мы проверяли герметики на соответствие ISO 11600-F-20 LM или ISO 11600-F-12,5 LM.

Испытания по нашему заказу выполняла лаборатория герметизации Научно-исследовательского института московского строительства (НИИМОССТРОЙ). Основная часть экспериментов проводилась практически в полном соответствии с методиками (стандартами) ISO 11600. Правда, при изготовлении образцы "сушились" не в специальной установке, обеспечивающей постоянную температуру и влажность, как того требуют методики, а в обычном вытяжном шкафу. По этой причине полученные результаты, особенно усадка, могут отличаться от паспортных данных. Однако вносимая нестандартными условиями отверждения погрешность одинакова для всех испытанных материалов. Следовательно, сравнивать их показатели между собой вполне корректно. В частности, результатов этого теста более чем достаточно, чтобы понять, где работоспособный силиконовый герметик, а где его "демонстрационная" версия.

ISO 10563. "Метод определения изменения массы и объема". Усадка измерялась на металлических кольцах, заполненных заподлицо силиконом. Для вычисления изменения массы образцы взвешивают сразу после изготовления и через 28 дней. Чтобы получить информацию об изменении их объема, взвешивание проводилось с погружением колец в воду.

По стандарту ISO 11600 материалы, используемые для сильно раскрывающихся стыков (деформации 20 или 25%), должны иметь объемную усадку в пределах 10%. В то же время герметики для малоподвижных соединений (деформации не более 12,5%) могут терять до четверти своего объема. Впрочем, по мнению специалистов, эти условия слишком мягкие.

Основная причина потери силиконами массы и объема - улетучивание и миграция тех самых органических масел, которыми их разбавляют. Таким образом, этот тест позволяет четко ранжировать герметики по степени пластификации.

ISO 8339. "Метод определения характеристик при растяжении". Цель испытаний - получить данные о напряжении герметика в момент 100-процентного поперечного растяжения (в 2 раза), а также значение его прочности и величину деформации, при которой образец разрушается. Из всех трех параметров по-настоящему полезен только первый - модуль герметика. Если он велик, то использовать материал для заделки большинства строительных стыков нецелесообразно - это скорее очень эластичный клей, нежели герметик. В выполненном из него шве при малейших подвижках возникают значительные напряжения. По этой причине для герметизации предпочтительны материалы с низким модулем. Большинство продаваемых на рынке силиконов именно такие. Однако надо иметь в виду, что это обобщение верно только для медленно раскрывающихся швов и при условии, что по ним не ходят, не ездят и, конечно же, их не клюют птицы...

Границей, разделяющей низко- и высокомодульные материалы, принято считать величину 0,4 МПа при комнатных температурах и 0,6 МПа - при низких.

Информация о всех трех параметрах, полученная при температурах +20, -20 и -30 градусов Цельсия, содержится в таблице. Кроме разрушающей деформации приведен предел растяжения, после которого герметик прекращает наращивать сопротивление внешнему воздействию. Иногда он совпадает с растяжением в момент разрыва, а иногда - нет. Ценность этого числа в том, что, разделив его на 10, можно грубо оценить допустимую величину эксплуатационных нагрузок.

Кстати, стандарт ISO 11600 не предполагает никаких измерений при температуре -30 градусов Цельсия. Однако без них результаты испытаний герметиков, которые продаются в России, выглядят как-то несерьезно.

ISO 9047. "Метод определения адгезионных/ когезионных свойств при разных температурах". Это самый наглядный и потому интересный этап нашего теста. Суть его в моделировании механических и тепловых нагрузок, испытываемых герметиком в фасадном шве. Эксперимент длится довольно долго - 10 суток. Начинается с того, что образцы с каждым из трех типов подложек нагревают, сжимают и зажатыми в струбцинах выдерживают 24 часа в печи. После этого швы охлаждают до отрицательных температур, растягивают и в распорках помещают в морозилку на тот же срок, что и в печь. Затем повторяют операцию с нагревом, потом с охлаждением и так почти две недели подряд при трех различных амплитудах деформации.

В ходе этого теста образцы сжимали-растягивали на 20% в широком температурном диапазоне: от -30 до +70 градусов Цельсия. С учетом того, что стандартом этот диапазон температур не предусмотрен, при неудачном исходе вторая партия образцов "гонялась" в щадящих условиях. Вместо -30 герметик замораживали только до -20 градусов Цельсия, нагревали по-прежнему до +70, а деформировали только на 12,5%. В первом случае мы хотели выяснить, подходит ли материал для наших условий, во втором - соответствует ли он хотя бы самому "мягкому" требованию стандарта ISO 11600. Если силикон не выдержал заданных нагрузок в лабораторных условиях, то на фасаде при тех же раскрытиях шва он подведет и подавно.

ISO 10590. "Метод определения адгезионных/ когезионных свойств в условиях длительного растяжения после погружения в воду". Собственно идея, лежащая в основе этого стандарта, полностью изложена в его названии. Экспериментальные образцы предлагается подержать четверо суток в дистиллированной воде, а вынув - еще 24 часа под растяжением 60 или 100%. Успешный исход без разрывов и отслоений означает пригодность герметика для стыков, раскрывающихся соответственно на 20 или 25% своей ширины. В противном случае - это приговор силикону как материалу для общестроительных работ. В ходе теста мы почти во всех случаях ограничились растяжением в 1,6 раза (на 60%).

Параллельно со швами, побывавшими в воде, под такой же нагрузкой те же 24 часа выдерживали контрольные экземпляры.

Тепловое старение (к ISO 11600 отношения не имеет). Швы с подложками из бетона помещали в термостат и выдерживали в нем 10 суток при температуре +150 градусов Цельсия. По окончании этого срока образцы растягивали до разрыва, как в экспериментах по ISO 8339. Настоящий силикон подобного температурного воздействия просто не заметит - его модуль, прочность и пределы растяжения останутся прежними. Тогда как пластифицированный материал изменится очень сильно. Таким образом, предполагалось произвести еще один тест на "вшивость".

Эксперимент не удался. Из-за плохой адгезии к бетону в большинстве случаев мы не получили даже значения модуля герметиков. Не зная этой величины, сделать обоснованные выводы по всем материалам не представляется возможным. (Стеклянные образцы, которые вы видите на фотографиях, были выполнены только для нескольких герметиков.)

Характеристики нейтральных силитконов (часть I)

Характеристики нейтральных силиконов (часть II)

Идея, подготовка и описание результатов испытаний: Сергей КУЗНЕЦОВ