Zakaj je silikonsko prevlečena steklena tkanina odporna proti koroziji?

Lastnosti odpornosti proti kemikalijam silikonsko prevlečene steklene tkanine

Silikonsko prevlečena steklena tkanina ponuja odlično odpornost proti koroziji zaradi svoje edinstvene kemične sestave in zaščitnih lastnosti. Sodelovanje med podlago iz E-stekla in metil-vinil-polidimetilsiloksan (MVQ) silikonsko prevleko ustvari trpežno, kemično inertno pregrado, ki je idealna za zahtevna industrijska okolja.

Molekulska stabilnost silikonskih polimerov v kislih in alkalnih okoljih

Silikon MVQ zelo dobro zdrži izpostavljenost krutim pH pogojem. Organske prevleke se pogosto razgrajujejo ob stiku s kislinami ali bazami, vendar silikon vsebuje edinstveno kombinacijo anorganskih in organskih sestavin. Material tvori močne silicijeve-kisikove vezi, ki ostanejo nedotaknjene tudi, ko jih poskušajo razgraditi molekule vode. Zaradi te kemijske stabilnosti material dosledno deluje na mestih, kjer se pH spreminja od zelo kislega (okoli pH 2) do zelo bazičnih pogojev (pH 12). Zato je silikon MVQ idealen za uporabo v kemični industriji, kjer so pogoste korozivne snovi, ali za izdelke, ki morajo leta prenašati vremenske vplive na prostem, ne da bi izgubili svoje zaščitne lastnosti.

Nedelujočnost do oksidacijskih sredstev in topil, ki so pogosta v industrijskem okolju

Silikonske prevleke se malo reagirajo z oksidacijskimi sredstvi, različnimi topili ali zlobnimi ostanki ogljikovodikov iz goriv. Takšna kemična stabilnost je zelo pomembna za stvari, kot so dizelski pokosi in težka industrijska oprema. Na teh področjih imajo gorilni hlapi in agresivne kemikalije navado, da s časom razgradijo običajne zaščitne prevleke. Kar posebej izpostavlja silikon, je to, da se ne nabrekne, ne postane lepljiv ali pa se raztopi, kot se pogosto dogaja s PVC ali poliuretansko prevleko v podobnih pogojih. To pomeni boljšo in daljšo zaščito brez potrebe po stalni zamenjavi.

Primerjalni podatki: Silikonsko prevlečeno nasproti PVC- in PU-prevlečenemu steklenemu vlaknu pri testih korozivnosti po standardu ASTM G101

Standardizirano testiranje po ASTM G101 poudarja nadrejenost steklenega vlakna s silikonsko prevleko:

Vrsta premaza	Odpornost proti kislinam (pH 2)	Odpornost proti alkalijem (pH 12)	Odpornost proti topilom	Ocena življenjske dobe
Silikon	Brez degradacije	Brez degradacije	Odlično	10–15 let
PVC	Zmerna degradacija	Huda degradacija	Slabo	3–5 let
PU	Huda degradacija	Zmerna degradacija	Pravično	2–4 leta

Po 1.000 urah izpostavljenosti industrijskim kemikalijam so silikonska tkanina ohranila več kot 95 % svoje prvotne natezne trdnosti, medtem ko so PVC in PU prevleke izgubile 40–60 % trdnosti pod enakimi pogoji.

Zakaj visoka obstojnost pri visokih temperaturah izboljša odpornost pri nizkem pH namesto da bi jo poslabšala

Toplotna stabilnost silikona deluje v sodelovanju s svojo kemično odpornostjo, namesto da bi se medsebojno izključevali. Medtem ko se večina organskih polimerov razgradi ob hkratnem izpostavljanju toploti in kemičnim snovem, silikon pri višjih temperaturah dejansko postaja bolj odporen proti koroziji. Njegova prečno povezana molekularna struktura preprečuje prodor škodljivih ionov v material, ko se segreje. To praktično pomeni, da sposobnost prenašanja toplote dejansko izboljša odpornost proti kemičnim snovem. Ta kombinacija omogoča izjemne zaščitne lastnosti silikona v okoljih, kjer so hkrati prisotne ekstremne temperature in korozivne snovi, kot na primer v izpušnih sistemih avtomobilov ali ohišjih tovarniške opreme, ki morajo zdržati težke pogoje dan za dnem.

Sestava osnovnega materiala: kako delujeta E-steklo in silikonska guma skupaj

Podlaga iz E-steklene vlaknine: strukturna celovitost in pregrada za difuzijo ionov

E-steklena steklena vlakna so osnova za številne industrijske aplikacije, ker ponujajo dobro mehansko trdnost. Kar resnično izpostavi ta material, je njegova sposobnost, da tvori debelo, praktično nepropustno plast, ki preprečuje gibanje ionov skozi njo. Način izdelave z neprekinjenimi filamenti ustvari zaščitni oklep pred korozijo in ovira škodljive kemikalije, da bi dosegli katero koli kovinsko površino pod njo. Poleg tega, ker je v svoji osnovi anorganski, se ne razgrajuje ob izpostavljenosti različnim kemikalijam in ohranja svojo obliko tudi po letih uporabe. In ne smemo pozabiti niti na temperaturne spremembe. Ker ima E-steklo zelo nizek koeficient toplotnega raztezanja, lahko prenese ekstremne temperature, visoke ali nizke, brez razpokanja s časom. To pomeni, da oprema, ki uporablja to podlago, ostaja zanesljiva daljše obdobje, še posebej v težkih okoljih, kjer bi navadni materiali odpovedali.

Silikonska guma: Mekil-vinil-polidimetilsiloksan (MVQ), mehanizem križnega vezanja

MVQ silikonska prevleka se utrjuje z uporabo platinskih katalizatorjev, kar ustvari posebno 3D prečkano mrežno strukturo. Kar razlikuje ta material, je njegova odpornost proti stvari, kot so oksidacija, UV poškodbe in prodor kemikalij, hkrati pa ostaja fleksen tudi pri temperaturah pod lediščem ali nad 250 stopinj Celzija. Površina postane zelo odbojna proti vodi, saj merjenje površinske energije kaže vrednosti pod 25 mN/m. Ta lastnost preprečuje lepljenje elektrolitov na material, kar pomeni, da se izogne galvanski koroziji, ki se lahko razvije v zahtevnih industrijskih okoljih, kjer pridejo v stik različni kovini.

Delovanje v zahtevnih industrijskih in zunanjih okoljih

Silikonsko prevlečena stekleno vlaknasta tkanina izstopa v zahtevnih aplikacijah, saj ohranja strukturno in kemično celovitost ob dolgotrajnem izpostavljanju ekstremnim pogojem.

Dolgoročno delovanje na terenu v kemičnih tovarnah: petletna študija podjetja Dow Chemical (2021)

Podjetje Dow Chemical je leta 2021 izvedlo terensko preizkušanje, kako se ta tkanina obnaša v kemičnih procesih v petletnem obdobju. Ko so vzorce pustili v okoljih s stalnim izpostavljanjem kislimi hlapom in ekstremnimi spremembami temperature od minus 40 stopinj Celzija do 200 stopinj Celzija, niso pokazali nobenih znakov površinskih razpok ali luščenja plasti. Še bolj impresivno pa je, da so ti materiali ohranili okoli 95 % svoje začetne natezne trdnosti v celotnem preizkusnem obdobju. Ti ugotovitve zelo jasno pričajo o zmogljivosti materiala, da zdrži dolga obdobja v hudih pogojih, kar mu omogoča jasno prednost v primerjavi z drugimi prevlečnimi rešitvami, trenutno na voljo na tržišču.

Odpornost proti hlapom dizelskega goriva in ogljikovim podproduktom v ohišjih dizelskih košarjev

Pri dizelskih košarjih za travo in napravah za zunanjost tkanina upira gorivnim hlapom in ogljikovim hidratom, ne da bi jih absorbirala ali nabreknila. Njena nepropustna silikonska površina ohranja celovitost bariere v zaprtih prostorih, kjer se hlapovi kopičijo, ter zaščiti občutljive komponente pred razgradnjo in zagotovi zanesljivo delovanje v času.

Ključne lastnosti silikonske prevleke, ki preprečujejo korozijo s časom

Hidrofobna površinska energija (<25 mN/m) zmanjša lepljenje elektrolita in galvansko korozijo

Silikonske prevleke imajo zelo nizko raven površinske energije pod 25 mN/m, kar jih naredi izjemno hidrofobne. Kaj to praktično pomeni? To pomeni, da vode ali teh nevarnih korozivnih elektrolitov preprosto ne marajo. Tam, kjer materiali ostanejo izpostavljeni kislim dežem, soli, ki jo razprši vet s strani morja, ali kemikalijam, ki bi lahko pristrale na površine, te prevleke opravijo svoje delo dobro. Voda se preprosto zbirajo v kapljice in odpelje stran, namesto da bi ostale pripljokane. Najboljše pa je, da ta zaščita traja brez potrebe po dodatnih obdelavah v prihodnosti in ohranja svojo učinkovitost tudi po večkratni izpostavljenosti trdim pogojem.

Toplotna reverzibilnost in samozdravljenje mikropokot pri 200°C

Silikonske prevleke lahko ob segrevanju dejansko obrnejo poškodbe, kar pomeni, da same popravijo majhne razpoke pri temperaturah okoli 200 stopinj Celzija. Če pride do poškodbe ali obrabe zaradi stalnih temperaturnih sprememb, se dolgi molekuli znotraj snovi po segrevanju preuredijo in tako odpravijo mesta, kjer bi sicer lahko začela nastajati rjava. Za izdelke, ki morajo trajati zelo dolgo v vročih okoljih, kot so deli za izpušni sistem avtomobilov, je ta lastnost samozdravljenja zelo pomembna, saj se običajne prevleke po določenem številu temperaturnih nihanj razgradijo. Ključ do dobrega delovanja je v tem, da te materiale ostajajo fleksibilni, hkrati pa dolgoročno ščitijo pred obrabo. Večina proizvajalcev je ta prednost v svojih izdelkih opazila v zadnjem času.

Pogosta vprašanja

Zakaj so silikonske prevleke kemično stabilne?

Silikonske prevleke so kemično stabilne zaradi močnih silicijevih-kisikovih vezi, ki ostajajo nedotaknjene tudi pri ekstremnih pH pogojih in tako zaščitijo površine pred korozivnimi snovmi.

Kako se silikonsko prevlečeno stekleno vlakno primerja s PVC in PU prevlekami?

Silikonsko prevlečeno stekleno vlakno je odlično glede kemične odpornosti in trdnosti ter ima bistveno daljšo življenjsko dobo v primerjavi s PVC in PU prevlekami, ki se v industrijskih pogojih razgrajujejo.

Kakšne so prednosti stabilnosti pri visoki temperaturi pri silikonskih prevlekah?

Silikonske prevleke ponujajo izboljšano kemično odpornost ob povišanih temperaturah zaradi svoje prečno povezane molekularne strukture, kar zagotavlja izjemno zaščito v okoljih z visoko temperaturo in korozivnimi snovmi.

Kako prispeva podlaga iz E-stekla k odpornosti proti koroziji?

Podlaga iz E-stekla zagotavlja strukturno celovitost in deluje kot pregrada za difuzijo ionov, s čimer preprečuje prodor škodljivih kemikalij in korozijo podlage iz kovine.