Zašto je silikonom premazana staklena tkanina otporna na koroziju?

Prirodnosti hemijske otpornosti silikonskih tkanina od staklenog vlakna

Silikonom obložena vlakna stakla pružaju superiornu otpornost na koroziju zbog svog jedinstvenog hemijskog sastava i zaštitnih karakteristika. Sinergija između supstrata od staklenog vlakna E-stekla i silikonskog premaza od metil-vinil-polidimetil-siloxana (MVQ) stvara izdržljivu, hemijski inertnu barijeru idealnu za zahtjevna industrijska okruženja.

Molekularna stabilnost silikonskih polimera u kiselom i alkalnom okruženju

MVQ silikon izdržava veoma dobro kada je izložen agresivnim pH uslovima. Organski premazi imaju tendenciju raspadanja pri kontaktu sa kiselinama ili bazama, ali silikon ima ovu jedinstvenu kombinaciju anorganskih i organskih komponenti. Materijal gradi jake silicijum-kiseonik veze koje ostaju netaknute čak i kada molekuli vode pokušavaju da ih razgrade. Zbog ove hemijske stabilnosti, materijal dosljedno funkcionira na mjestima gdje se pH može kretati od jako kiselog (oko pH 2) sve do vrlo baznih uslova (pH 12). To čini MVQ silikon idealnim za primjenu u hemijskim postrojenjima gdje su korozivne tvari uobičajene, kao i za proizvode koji moraju izdržati godine vremenskih nepogoda napolju, a da pritom ne izgube svoja zaštitna svojstva.

Inertnost prema oksidacionim sredstvima i rastvaračima uobičajenim u industrijskim uslovima

Silikonski premazi slabo reaguju s oksidacijskim sredstvima, različitim rastvaračima ili dosadnim ostacima ugljovodika iz goriva. Ova vrsta kemijske stabilnosti veoma je važna za stvari poput dizel pokretnih kosilica i teške industrijske opreme. U tim područjima, isparenja goriva i agresivne kemikalije obično razgrađuju uobičajene zaštitne premaze tokom vremena. Ono što ističe silikon je činjenica da se ne napuha, ne postane ljepljiv niti se rastapa kao PVC ili poliuretanski premazi koji se često tako ponašaju kada su izloženi sličnim uvjetima. To znači bolju zaštitu koja traje duže bez potrebe za stalnom zamjenom.

Poredbeni podaci: Silikonski premazano u odnosu na PVC i PU premazano staklovlakno u ASTM G101 testovima korozivnosti

Standardizirani testovi ASTM G101 ističu nadmoćnost silikonski premazanog staklovlakna:

Tip obloženja	Otpornost na kiseline (pH 2)	Otpornost na lužine (pH 12)	Otpornost na rastvarače	Procijenjeni vijek trajanja
Silikon	Bez degradacije	Bez degradacije	Izvrsno	10–15 godina
PVC	Umerena degradacija	Teško degradiranje	Siromašni	3–5 godine
PU	Teško degradiranje	Umerena degradacija	-Spravedno.	2–4 godine

Nakon 1.000 sati izloženosti industrijskim hemikalijama, silikonski prevučeni tkanini su zadržale više od 95% svoje izvorne vlačne čvrstoće, dok su PVC i PU prevlake imale gubitak čvrstoće od 40–60% u istim uslovima.

Zašto visoka otpornost na visoke temperature poboljšava otpornost na niske pH vrijednosti umjesto da je ugrožava

Toplotna stabilnost silikona djeluje u skladu sa svojom kemijskom otpornošću, a ne nasuprot njoj. Dok se većina organskih polimera razgrađuje kada su izloženi istovremeno toploti i kemikalijama, silikon zapravo postaje bolji u otpornosti na koroziju kako temperature rastu. Njegova prepletena molekularna struktura otežava prodiranje štetnih iona kroz materijal kada se zagrije. Na praktičnom nivou, to znači da sposobnost da izdrži visoke temperature zapravo poboljšava njegovu otpornost na kemikalije. Ova kombinacija daje silikonu izuzetna svojstva zaštite u situacijama gdje su prisutne istovremeno ekstremne temperature i korozivne tvari, kao što su izduvni sistemi automobila ili kućišta fabričke opreme koja moraju izdržati teške uslove dan za danom.

Sastav osnovnog materijala: Kako E-staklo i guma od silikona rade zajedno

Podloga od E-stakla: Strukturna čvrstoća i barijera za difuziju iona

E-staklo vlakno od stakla predstavlja osnovu za mnoge industrijske primjene jer pruža čvrstu mehaničku čvrstoću. Ono što ovaj materijal zaista ističe je njegova sposobnost da formira debeli, praktički nepropustan sloj koji sprečava kretanje jona kroz njega. Način na koji se proizvodi, uz upotrebu kontinuiranih filamenta, stvara zaštitni štit protiv korozije, održavajući štetne hemikalije udaljene od bilo koje metalne površine ispod. Osim toga, budući da je organske prirode, ne razgrađuje se kada je izložen različitim hemikalijama i zadržava svoj oblik čak i nakon godina korištenja. I ne smijemo zaboraviti ni na promjene temperature. Pošto E-staklo ima vrlo nizak koeficijent toplotnog širenja, može podnositi ekstremnu vrućinu ili hladnoću bez pucanja tokom vremena. To znači da oprema koja koristi ovaj materijal ostaje pouzdana znatno duže, pogotovo u teškim uslovima u kojima bi obični materijali prestali funkcionisati.

Silikonska guma premaz: Methyl-Vinyl-Polydimethylsiloxane (MVQ) mehanizam umrežavanja

MVQ silikonski premazi se otvrdnjavaju upotrebom platinskih katalizatora koji stvaraju posebnu 3D mrežastu strukturu. Ono što ovaj materijal ističe je otpornost na stvari poput oksidacije, oštećenja od UV zračenja i prodiranja hemikalija, sve dok održava fleksibilnost čak i kada temperature padnu ispod nule ili porastu iznad 250 stepeni Celzijusovih. Površina postaje vrlo otporna na vodu, sa mjerenjima površinske energije ispod 25 mN/m. Ova osobina sprječava da elektroliti prionu za materijalom, što znači da se blokiraju nepoželjni efekti galvanske korozije koje mogu nastati u teškim industrijskim uslovima gdje različiti metali dolaze u kontakt.

Performanse u teškim industrijskim i vanjskim uslovima

Tekstilno platno od stakloplastike sa silikonskim premazom izvrsno se pokazuje u zahtjevnim primjenama, održavajući strukturni i hemijski integritet pri dugotrajnom izlaganju ekstremnim uslovima.

Dugoročne terenske performanse u hemijskim postrojenjima: Petogodišnje istraživanje kompanije Dow Chemical (2021)

Dow Chemical je proveo terenski test još 2021. godine, proučavajući kako se ovaj materijal pokazuje u postupcima hemijske obrade tokom petogodišnjeg perioda. Kada su uzorci bili izloženi okolinama sa stalnim izlaganjem kiselim parama i ekstremnim promjenama temperature koje variraju od minus 40 stepeni Celzijusovih sve do 200 stepeni Celzijusovih, nisu pokazali nikakve znake pukotina na površini ili odljušćivanja slojeva. Još impresivnije je da su ovi materijali zadržali oko 95% svoje početne zatezne čvrstoće tokom cijelog perioda testiranja. Ovi rezultati jasno govore o sposobnosti materijala da traje duže periode pod teškim uslovima, dajući mu jasnu prednost u odnosu na druge dostupne opcije premaza na tržištu.

Otpornost na paru dizel goriva i nusproizvode ugljovodonika u kućištima dizel kosilica za travu

Kod dizelskih kosilica za travu i opreme za rad na otvorenom, tkanina otporna je na gorivne pare i nusproizvode ugljovodonika bez upijanja ili nabrekavanja. Njezina nepropusna silikonska površina održava integritet barijere u zatvorenim prostorima gdje se pare nakupljaju, štiteći osjetljive komponente od degradacije i osiguravajući pouzdan rad tokom vremena.

Ključna svojstva silikonskog premaza koji sprječavaju koroziju tokom vremena

Hidrofobna površinska energija (<25 mN/m) minimizira adheziju elektrolita i galvansku koroziju

Silikonski premazi imaju vrlo nizak nivo površinske energije ispod 25 mN/m, što ih čini izuzetno hidrofobnim. Šta to praktično znači? To znači da im voda, kao ni one neprijatne korozivne elektrolite, jednostavno ne prija. Kada su materijali izloženi područjima na kojima pada kisela kiša, gdje morena vjetra prskaju sol ili gdje mogu doći u dodir s hemikalijama, ovi premazi dobro obave svoj posao. Voda se jednostavno okuplja u kapi i otkotrlja se, umjesto da ostane prikvačena za površinu. Najbolje od svega je što ova zaštita traje bez potrebe za dodatnim tretmanima u budućnosti, zadržavajući svoju učinkovitost čak i nakon višestrukog izlaganja teškim uslovima.

Termalna reverzibilnost i samoregeneracija mikropukotina na 200°C

Silikonski premazi zapravo mogu vratiti oštećenja kada se zagriju, što znači da sami po sebi popravljaju male pukotine na temperaturama oko 200 stepeni Celzijusovih. Ako nešto bude ogrebano ili istrošeno usljed stalnih promjena temperature, dugački molekuli unutar premaza se ponovo preuredi čim se zagriju. Na taj način se popravljaju mjesta na kojima bi inače mogla početi korozija. Za proizvode koji moraju trajati zauvijek u vrućim okolinama, kao što su dijelovi za ispuštanje izduvnih gasova automobila, ova svojstva samopopravljanja su izuzetno važna jer se obični premazi nakon određenog broja promjena temperature obično raspadnu. Ono što ih čini tako učinkovitim je činjenica da ovi materijali ostaju fleksibilni i dok pružaju zaštitu od habanja tokom dugog vremenskog perioda. Posljednjih godina, većina proizvođača je primijetila ovu prednost u svojim proizvodima.

FAQs

Što čini silikonske premaze kemijski stabilnima?

Silikonski premazi su kemijski stabilni zbog jakih silicijum-kiseonik veza koje ostaju netaknute čak i u ekstremnim pH uslovima, te time štite površine od korozivnih supstanci.

Kako se silikonski premazani stakloplast uspoređuje s PVC i PU premazima?

Silikonski premazani stakloplast je superiorniji u pogledu otpornosti na kemikalije i izdržljivosti, sa znatno dužim vijekom trajanja u poređenju s PVC i PU premazima, koji pokazuju degradaciju u industrijskim uslovima.

Koje su prednosti stabilnosti na temperaturi kod silikonskih premaza?

Silikonski premazi nude poboljšanu otpornost na kemikalije sa porastom temperature zahvaljujući svojoj prepletenoj molekularnoj strukturi, pružajući izuzetnu zaštitu u okruženjima sa visokim toplotama i korozivnim tvarima.

Kako E-staklo podloga doprinosi otpornosti na koroziju?

E-staklo podloga osigurava strukturni integritet i djeluje kao barijera za difuziju jona, sprječavajući prodiranje štetnih kemikalija i koroziju osnovnih metalnih površina.