Чому силіконовий склотканий матеріал стійкий до корозії?

Властивості стійкості до хімічних впливів склотканини з силиконовим покриттям

Склощо тканина з силиконовим покриттям забезпечує високу стійкість до корозії завдяки унікальному хімічному складу та захисним властивостям. Синергія між основою зі скловолокна E-glass і силиконовим покриттям із метил-вініл-полідиметилсилоксану (MVQ) створює міцний, хімічно інертний бар'єр, ідеальний для важких промислових умов.

Молекулярна стабільність силиконових полімерів в кислотних і лужних середовищах

MVQ силікон дуже добре тримається у жорстких умовах з різким рівнем pH. Органічні покриття схильні руйнуванню при контакті з кислотами або лугами, тоді як силікон має унікальне поєднання неорганічних і органічних компонентів. Матеріал утворює міцні зв'язки між кремнієм і киснем, які залишаються непошкодженими, навіть коли молекули води намагаються їх розірвати. Завдяки цій хімічній стійкості матеріал стабільно працює в умовах, де pH може коливатися від дуже кислих (приблизно pH 2) до сильно лужних (pH 12). Це робить MVQ силікон ідеальним для використання на хімічних заводах, де поширені агресивні речовини, або для продуктів, які мають витримувати роки атмосферного впливу на вулиці, не втрачаючи своїх захисних властивостей.

Інертність до окисників і розчинників, поширених у промислових умовах

Силіконові покриття майже не реагують з окиснювачами, різноманітними розчинниками чи неприємними залишками вуглеводнів із палива. Така хімічна стійкість має велике значення для таких речей, як газонокосарки на дизельному паливі та важке промислове обладнання. У цих зонах пари палива та агресивні хімікати з часом руйнують звичайні захисні покриття. Те, що відрізняє силікон, — це те, що він просто не набухає, не стає липким чи не розчиняється, як часто буває з покриттями ПВХ чи поліуретану в подібних умовах. Це означає кращий захист, який довше тримається, не потребуючи постійного замінення.

Порівняльні дані: скловолокно з силіконовим покриттям проти скловолокна з ПВХ- та PU-покриттям у випробуваннях на корозійну агресивність за ASTM G101

Стандартні випробування за ASTM G101 підкреслюють переваги скловолокна з силіконовим покриттям:

Тип покриття	Стійкість до кислот (pH 2)	Стійкість до лугів (pH 12)	Стійкість до розчинників	Орієнтовний термін служби
Силікон	Відсутність деградації	Відсутність деградації	Чудово	10–15 років
ПВХ	Помірна деградація	Сильна деградація	Погано	3–5 років
ПУ	Сильна деградація	Помірна деградація	Задовільно	2–4 роки

Після 1000 годин впливу промислових хімікатів силіконові покриття зберегли понад 95% початкової міцності на розрив, тоді як покриття ПВХ та ПУ втратили 40–60% міцності за тих самих умов.

Чому стійкість до високих температур підвищує стійкість до низького рН замість того, щоб погіршувати її

Теплова стійкість силікону працює спільно з його хімічною стійкістю, а не проти неї. Тоді як більшість органічних полімерів руйнуються під дією високих температур і хімічних речовин одночасно, силікон навпаки стає ще стійкішим до корозії з підвищенням температури. Його схрещена молекулярна структура ускладнює проникнення шкідливих іонів у матеріал у разі підвищення температури. На практиці це означає, що здатність витримувати високу температуру фактично підвищує стійкість до хімічних речовин. Це поєднання надає силікону виняткові захисні властивості в умовах, де одночасно присутні екстремальні температури та агресивні хімічні речовини, наприклад, у вихлопних системах автомобілів або корпусах промислового обладнання, які мають витримувати важкі умови з кожним днем.

Основний склад матеріалу: як працюють разом E-Glass і силіконова гума

Підкладка зі скловолокна E-Glass: структурна цілісність і бар'єр дифузії іонів

Скло скловолокна E-glass є основою для багатьох промислових застосувань, оскільки забезпечує міцну механічну міцність. Що справді вирізняє цей матеріал — це його здатність утворювати товстий, практично непроникний шар, який перешкоджає руху іонів крізь нього. Технологія виготовлення з неперервних ниток створює захисний екран від корозії, утримуючи агресивні хімічні речовини на відстані від будь-якої металевої поверхні, що знаходиться нижче. Крім того, оскільки матеріал є неорганічним за своєю природою, він не руйнується під дією різних хімічних речовин і зберігає свою форму навіть після багатьох років експлуатації. І, звичайно, не варто забувати про зміни температури. Оскільки скло E-glass має дуже низький коефіцієнт теплового розширення, воно витримує екстремальні температури, як високі, так і низькі, не тріскаючись з часом. Це означає, що обладнання, виготовлене з цього матеріалу, залишається надійним протягом значно довших періодів, особливо в складних умовах, де звичайні матеріали швидко виходять з ладу.

Покриття з силіконового гумового матеріалу: Механізм сітчастого зв'язування метил-вініл-полідиметилсилоксану (MVQ)

Полімеризація силіконових покриттів MVQ відбувається за допомогою платинових каталізаторів, що забезпечує утворення спеціальної тривимірної сітчастої структури. Особливістю цього матеріалу є його стійкість до окиснення, ультрафіолетового випромінювання та проникнення хімічних речовин, зберігаючи при цьому еластичність навіть при температурах нижче точки замерзання або вище 250 градусів Цельсія. Поверхня також стає високоефективною водовідштовхувальною, з показниками поверхневої енергії менше 25 мН/м. Ця властивість запобігає прилипанню електролітів до матеріалу, що, у свою чергу, запобігає виникненню гальванічної корозії в жорстких промислових умовах, де різні метали контактують між собою.

Експлуатаційні характеристики в складних промислових та зовнішніх умовах

Силіконове склотканина відрізняється високими показниками в складних умовах експлуатації, зберігаючи структурну та хімічну стійкість при тривалому впливі екстремальних чинників.

Довгострокові результати експлуатації на хімічних підприємствах: дослідження Dow Chemical (5 років, 2021)

Компанія Dow Chemical провела польове випробування ще в 2021 році, досліджуючи, як цей матеріал витримує умови хімічної обробки протягом п’яти років. Коли зразки залишали в середовищах із постійним впливом кислотних парів і різких змін температури — від мінус 40 градусів Цельсія до 200 градусів Цельсія, — вони не демонстрували жодних ознак тріщин на поверхні чи відшарування шарів. Ще більш вражаючим є те, що ці матеріали зберегли близько 95% своєї початкової міцності на розтягнення протягом усього періоду випробувань. Ці результати переконливо свідчать про здатність матеріалу довго служити в екстремальних умовах, що надає йому чіткої переваги порівняно з іншими доступними на ринку варіантами покриттів.

Стійкість до парів дизельного палива та вуглеводневих побічних продуктів у корпусах дизельних газонокосарок

У дизельних газонокосарках та техніці для вуличних робіт тканина стійка до паливних парів і продуктів нафтопродуктів, не вбираючи їх і не набрякаючи. Її непроникна силіконова поверхня зберігає цілісність бар'єру в закритих просторах, де накопичуються пари, захищаючи чутливі компоненти від деградації та забезпечуючи надійну роботу протягом тривалого часу.

Ключові властивості силіконового покриття, що запобігають корозії з часом

Гідрофобна поверхнева енергія (<25 мН/м) мінімізує прилипання електроліту та гальванічну корозію

Силіконові покриття мають дуже низький рівень поверхневої енергії — менше 25 мН/м, що робить їх високогідрофобними. Що це означає на практиці? Це означає, що вони просто не «люблять» воду чи агресивні корозійні електроліти. У місцях, де може бути кислотний дощ, сіль із морського вітру або потрапляння хімікатів на поверхні, ці покриття добре виконують свою роботу. Вода утворює краплі та просто скочується, не затримуючись. Найкраща частина полягає в тому, що такий захист зберігається довго без потреби в додаткових обробках і продовжує бути ефективним навіть після багаторазового впливу агресивних умов.

Термічна оборотність та самовідновлення мікротріщин при 200°C

Силіконові покриття можуть фактично відновлювати пошкодження під час нагрівання, тобто самостійно усувають дрібні тріщини при температурі близько 200 градусів Цельсія. Якщо щось пошкріблено або зношено через постійні перепади температур, довгі молекули всередині просто знову перебудовуються після нагрівання. Це усуває ділянки, де інакше може почати утворюватися іржа. Для виробів, які мають експлуатуватися довго у гарячих умовах, наприклад, деталей автомобільного вихлопа, ця властивість самовідновлення має велике значення, адже звичайні покриття зазвичай руйнуються після багатьох циклів зміни температури. Ефективність забезпечується тим, що ці матеріали залишаються гнучкими, навіть захищаючи від зносу протягом тривалого часу. Останнім часом більшість виробників помітили цю перевагу у своїх продуктах.

Часто задані питання

Чому силіконові покриття хімічно стабільні?

Силіконові покриття є хімічно стабільними завдяки міцним кремній-кисневим зв'язкам, які залишаються незмінними навіть за екстремальних значень pH, захищаючи поверхні від агресивних речовин.

Як силіконове скловолокно порівнюється з ПВХ та ПУ покриттями?

Силіконове скловолокно перевершує за хімічною стійкістю та довговічністю, маючи значно довший термін експлуатації у порівнянні з ПВХ та ПУ покриттями, які руйнуються в промислових умовах.

Які переваги щодо температурної стійкості мають силіконові покриття?

Силіконові покриття забезпечують підвищену хімічну стійкість при підвищенні температури завдяки своїй схрещеній молекулярній структурі, забезпечуючи винятковий захист у середовищах із високою температурою та агресивними речовинами.

Як склотканина типу E-glass сприяє стійкості до корозії?

Склотканина типу E-glass забезпечує структурну цілісність і діє як бар'єр для дифузії іонів, запобігаючи проникненню агресивних хімічних речовин та корозії металевих поверхонь.