산업 제조 분야에서 일해 본 적이 있다면 가혹한 화학 물질, 극한의 온도, 지속적인 진동, 빡빡한 생산 기한 등 얼마나 가혹한 환경이 생각날 수 있는지 아실 것입니다. 수년 동안 2액형 실리콘 시장에 몸담아온 사람으로서(저는 단순한 판매원이 아닙니다. 고객이 작업 현장에서 봉인 실패 및 포팅 문제를 해결하도록 도왔습니다) 한 가지 질문이 다른 것보다 더 많이 떠오릅니다. 2액형 실리콘이 실제로 산업 환경에서 화학물질에 내성이 있습니까?
짧은 대답: 상황에 따라 다릅니다. 그러나 그것을 무시하거나 과장하기 전에 여기에서 "내화학성"이 무엇을 의미하는지, 두 부분으로 구성된 실리콘이 다른 재료와 어떻게 비교되는지, 그리고 특정 사용 사례에 적합한 등급을 선택하기 위해 알아야 할 사항을 자세히 살펴보겠습니다. 나는 너무 많은 회사들이 모든 2액형 실리콘이 동일하다고 생각했기 때문에 잘못된 실리콘에 수천 달러를 낭비하는 것을 보았습니다. 스포일러 경고: 그렇지 않습니다.
먼저, 몇 가지 기본 사항을 바로 알아봅시다. 2성분(RTV-2) 실리콘은 튜브에서 짜내는 일반적인 단일 부품 실리콘이 아닙니다. 이는 두 부분으로 구성된 시스템입니다. 파트 A는 기본 폴리머이고 파트 B는 경화제이며 특정 비율(보통 10:1 또는 1:1)로 혼합하면 유연하고 고무 같은 고체로 경화됩니다. 여기서는 경화 과정이 핵심입니다. 공기 중 수분에 의존하여 경화되는 단일 부품 실리콘과 달리 2액형 실리콘은 화학적으로 경화되므로 특정 산업적 스트레스를 처리할 수 있도록 특성을 훨씬 더 조정할 수 있습니다.
이제 내화학성과 관련하여 두 부분으로 구성된 실리콘의 초강력은 낮은 표면 에너지와 포화된 Si-O 골격입니다. 대부분의 화학물질(산, 염기, 용제, 오일)은 실리콘의 분자 구조에 잘 결합하지 않으므로 흡수 및 분해에 저항합니다. 그러나 여기에 문제가 있습니다. 모든 화학 물질이 동일하게 생성되는 것은 아니며 모든 2액형 실리콘이 동일하게 제조되는 것은 아닙니다. 예를 들어, 일부 등급은 이소프로필 알코올이나 미네랄 스피릿과 같은 순한 산업용 용제에 대해서는 잘 견디지만 과산화수소나 농축된 산과 같은 강한 산화제에 노출되면 분해됩니다. 다른 제품은 유압유를 견딜 수 있지만 특정 석유 기반 오일에서는 부드러워지거나 부풀어오르게 됩니다.
나는 몇 년 전 식품 및 음료 가공 분야에서 식물성 기름이 누출되는 컨베이어 베어링을 밀봉하는 데 2성분 실리콘이 효과가 있을 것이라고 생각했던 한 고객을 기억합니다. 그들은 선반에서 저렴한 범용 2액형 실리콘을 꺼냈고, 3개월 이내에 씰이 너무 부풀어 올라 금속 하우징에서 떨어져 나가 누출이 발생하고 12시간의 가동 중지 시간이 발생했습니다. 알고 보니 우리는 지방산과 식물성 기름과의 접촉을 위해 특별히 고안된 등급을 권장했습니다. 그들은 바뀌었고 그 이후로는 문제가 없었습니다. 이것이 일반적인 실리콘 사양이 지금까지만 적용되는 이유입니다.
또 다른 예: 염산이나 암모니아와 같은 공격적인 화학물질을 처리하는 화학 처리 공장에는 이러한 화학물질에 견딜 수 있는 가교제가 포함된 특수한 2부분 실리콘이 필요합니다. 표준 2액형 실리콘은 노출 후 몇 달 후에 균열이 생기거나 탄력성을 잃을 수 있지만, 적절하게 제조된 산업용 등급 2액형 실리콘은 수년간 버틸 수 있습니다. 여기서 핵심은 사전 경화 화학입니다. 가교 밀도가 더 높은(폴리머 사슬 사이의 결합이 더 많음) 실리콘은 내화학성이 더 좋은 경향이 있는 반면, 더 부드럽고 밀도가 낮은 실리콘은 더 유연하지만 시간이 지남에 따라 더 많은 화학 물질을 흡수합니다.
잠깐만요, 하지만 어디에나 있는 일반적인 산업용 화학물질은 어떻습니까? 일반적인 용의자를 살펴 보겠습니다. 물과 약한 소금(예: 수처리 시설의 소금)은 대부분의 2액형 실리콘에 문제가 되지 않습니다. 약산(예: 세척액의 아세트산 또는 구연산)은 큰 성능 저하를 일으키지 않지만 지속적으로 노출되면 시간이 지남에 따라 약간의 변색이 나타날 수 있습니다. 강산, 염기 또는 용매의 경우 해당 환경에 맞게 특별히 테스트된 실리콘을 찾아야 합니다. 예를 들어, 우리는 금속 도금 작업에서 고객이 산성 도금조뿐만 아니라 인근 산업용 오븐의 높은 온도에도 견딜 수 있는 내열성 실리콘 포팅 화합물을 선택하도록 도왔습니다. 여기에서 이에 대한 자세한 내용과 기타 전문 등급을 확인할 수 있습니다.내열성 실리콘 포팅 컴파운드로 성능 최적화.
사람들이 자주 혼동하는 것 중 하나는 내화학성과 화학적 호환성입니다. 저항성은 노출 후 실리콘이 얼마나 잘 유지되는지(팽창, 균열 또는 접착력 손실 없음)에 관한 반면, 호환성은 실리콘 자체가 화학 물질과 반응하는지 여부에 관한 것입니다. 예를 들어, 일부 2액형 실리콘은 황 함유 물질에 의해 억제될 수 있는 특정 아민 기반 경화제를 경화시키기 전에 특정 화학물질과 접촉할 경우 천천히 경화되거나 전혀 경화되지 않습니다. 새로운 화학 물질을 사용하는 경우 항상 작은 배치를 먼저 테스트하는 것이 내 규칙입니다. 고객에게 이형제가 남아 있는 부품을 밀봉하기 위해 실리콘을 사용하려고 했는데 실리콘이 완전히 경화되지 않은 적이 있습니다. 간단한 테스트이지만 골치 아픈 일이 많이 줄어듭니다.
이제 다양한 유형의 2액형 실리콘과 화학적 성능에 대해 이야기해 보겠습니다. 모든 등급이 동일한 작업에 사용되는 것은 아니기 때문입니다. 전자 제조업체의 포팅 부품, 센서나 회로 기판과 같은 진동에 민감한 제품의 경우 저응력 실리콘 포팅 컴파운드는 매우 중요합니다. 이러한 실리콘은 모듈러스가 낮고(부품에 따라 휘어지고 응력 균열이 없음) 산업용 용제 및 오일에 대한 저항성이 우수하여 그리스 및 세척 용제에 노출되는 자동차 또는 산업용 전자 장치에 적합합니다. 우리는 난연성도 갖춘 특정 등급인 SFY-161을 보유하고 있으므로 화재 규정 요구 사항이 있는 응용 분야에 적합합니다. 여기에서 자세한 내용을 읽을 수 있습니다.진동에 민감한 전자제품을 위한 저응력 실리콘 포팅 컴파운드|SFY-161.
LED 캡슐화 또는 디스플레이 부품과 같은 광학 응용 분야에 투명한 제품이 필요한 경우 광학적으로 투명한 2액형 실리콘 포팅 컴파운드를 사용하는 것이 좋습니다. 이러한 소재는 자외선과 제조에 사용되는 세척제와 같은 화학물질로 인한 황변을 방지해야 하며, 빛이 통과할 수 있도록 투명도를 유지해야 합니다. 여기에 링크된 다양한 제품이 있습니다.광학적으로 투명한 2액형 실리콘 포팅 화합물. 일반 포팅 또는 밀봉의 경우 당사의 2액형 포팅 실리콘 접착제는 유연성이 뛰어나고 금속, 플라스틱 및 유리에 잘 접착되며 대부분의 일반적인 산업용 화학 물질에 잘 견딥니다. 여기에서 확인해 보세요:2액형 포팅 실리콘 접착제.
주조 또는 성형용으로는 RTV-2 투명 실리콘 고무액이 매우 인기가 높습니다. 혼합이 쉽고 실온에서 경화되며 나중에 오일이나 용제와 접촉할 수 있는 주조 부품에 대한 우수한 이형 특성과 내화학성을 갖추고 있습니다. 여기에 연결되어 있습니다.RTV-2 투명 실리콘 고무 액체.
이제 한계는 무엇입니까? 두 부분으로 구성된 실리콘은 무적이 아닙니다. 매우 강한 산화제(예: 농축 질산 또는 30% 이상의 과산화수소)에 장기간 노출되면 구조가 파괴될 수 있습니다. 톨루엔이나 자일렌과 같은 일부 용제는 실리콘이 내용제성을 갖도록 제조되지 않은 경우 부드러워지거나 부풀어오르는 현상을 일으킬 수 있습니다. 그리고 장기간 200°C(392°F)가 넘는 온도에서 작동하는 경우 열이 화학 반응을 가속화하기 때문에 최고의 실리콘이라도 더 빨리 분해되기 시작합니다. 그러나 온도가 -40°C ~ 180°C 사이이고 화학 물질이 보통에서 무거운 정도(극심한 산화제는 아님)인 대부분의 산업 환경에서 2액형 실리콘은 더 부서지기 쉽고 덜 유연하며 화학 물질에 노출되면 더 빨리 분해되는 경향이 있는 에폭시나 폴리우레탄보다 더 잘 유지됩니다.
사람들이 간과하는 또 다른 요인은 접착력입니다. 실리콘 씰 또는 포팅 컴파운드는 그 자체로 뛰어난 내화학성을 가질 수 있지만 기판(금속, 플라스틱 등)에 잘 접착되지 않으면 인터페이스에서 실패하게 됩니다. 그렇기 때문에 올바른 프라이머가 포함된 2액형 실리콘을 선택하거나 특정 재료에 접착되도록 제조된 등급을 선택하는 것이 매우 중요합니다. 고객께서 알루미늄에 내화학성이 높은 실리콘을 바르고 프라이머를 사용하지 않으셨는데, 바닷물에 노출된 후 실리콘이 벗겨지는 경우를 본 적이 있습니다. 내약품성은 좋았으나 접착력이 나빴습니다. 따라서 실리콘의 화학 사양만 보지 말고 부품과의 접착력을 확인하십시오.
그렇다면 원래 질문으로 돌아가 보겠습니다. 2액형 실리콘은 산업 환경에서 화학물질에 대한 저항력이 있습니까? 대답은 "그렇습니다. 올바른 등급을 선택하면 그렇습니다."입니다. 철물점에서 임의의 2액형 실리콘을 구입할 수 없으며 산업용 화학 물질에 대한 내성을 기대할 수는 없지만 특정 환경에 맞게 제조된 특수 등급 2액형 실리콘은 대부분의 다른 재료보다 성능이 뛰어납니다.
화학물질 탱크 밀봉, 공장 내 전자제품 포팅, 산업 장비용 개스킷 제작, 화학물질 처리에 필요한 부품 주조 등 현재 프로젝트를 진행 중이고 어떤 2액형 실리콘을 사용해야 할지 확신이 없다면 저희에게 연락주세요. 우리는 수년간 산업 고객과 협력하여 실제 화학 물질 노출에 대해 다양한 등급을 테스트해 왔으며 가동 중지 시간과 비용이 많이 드는 수리를 피하기 위해 올바른 등급을 선택하도록 도와드릴 수 있습니다. 엉뚱한 자료에 돈을 낭비하지 마세요. 신청서를 통해 이야기 나눠보세요.
참고자료
- 하웰, B. (2021). 산업용 응용 분야를 위한 실리콘 엘라스토머의 내화학성.산업용 접착제 및 실란트 저널, 18(2), 45-52.
- 스미스, 재팬(2022). RTV-2 실리콘: 화학적 및 기계적 성능을 위한 제형 조정.폴리머 테스트, 109, 조항 106521.
- Lee, S., & Patel, R. (2020). 일반 산업용 화학물질과 2성분 실리콘의 호환성.고분자 재료에 관한 국제 회의의 간행물, 7, 112-117.