Էփոքսի հիմնակազմերի թափանցման ունակությունը դեպի բացասական ենթաշերտեր

Էփոքսի հիմնակազմի թափանցման գիտությունը՝ խտություն, կապիլյար ազդեցություն և մակերևույթի էներգիա

Խտություն-անտեսանելիության փոխազդեցություն. ինչու՞ է ցածր խտությամբ էփոքսի հիմնակազմերը առավելագույնի հասցնում ենթաշերտի ներթափանցումը

Ցածր վիսկոզությամբ՝ սովորաբար 200 սենտիպուազից ցածր, էպօքսիդային հիմքերը ավելի լավ են թափանցում այնպիսի նյութերի մեջ, քան իրենց ավելի խիտ համատեղերը: Երբ վիսկոզությունը նվազում է, մոլեկուլները փոքր դիմադրություն են առաջացնում, և դա նրանց թույլ է տալիս ավելի խորը թափանցել բետոնե մակերեսների փոքր ճեղքերի և անցքերի մեջ: Փորձերը ցույց են տալիս, որ այս նոսր հիմքերը հասնում են 30-50 տոկոսով ավելի մեծ խորության, քան սովորական հիմքերը: Դրա հետևում է գիտություն, որը կոչվում է Ուոշբորնի հավասարում, որն ըստ էության ասում է, որ նոսր հեղուկները ավելի արագ են շարժվում փոքր տարածություններով: Շատ արտադրողներ օգտագործում են այն, ինչ կոչվում է ռեակտիվ ներառուկներ՝ հաստությունը նվազեցնելու համար՝ այն չխառնելով այն ձևով, որ հիմքը ժամանակի ընթացքում լավ է պահվում: Լրիվ թափանցման հասնելը կարևոր է, քանի որ ճիշտ թափանցած լինելու դեպքում հիմքը ձևավորում է մեխանիկական կապեր, որոնք ավելի լավ են կպչում մակերեսին: ASTM D7234 փորձարկումների համաձայն՝ ճիշտ թափանցման դեպքում կպչունությունը բարելավվում է մոտ 60%: Կարևոր է նաև ջերմաստիճանը. տաք մակերեսները հիմքը ավելի հեղուկ են դարձնում կիրառման անմիջական հետո, ինչը օգնում է այն ավելի լավ տարածվել և ավելի լավ թափանցել:

Կեպիլյար ազդեցություն և խոնավացման դինամիկա. Ինչպես մակերևույթային էներգիան որոշում է էպոքսիդային հիմքի կլանումը բետոնում

Էպոքսիդային հիմնակազմի բետոնի մեջ թափանցման եղանակը հիմնականում կախված է կապիլյար գործողությունից, որն ամենալավ աշխատում է, երբ նյութերի միջև մակերևույթային էներգիայի համատեղելիությունը լավ է: Երբ բետոնի մակերևույթի էներգիան ավելի բարձր է, քան հիմնակազմինը, տեղի է ունենում մի հետաքրքիր երևույթ՝ ինքնաբերաբար թրջվում է մակերևույթը, քանի որ բացասական կապիլյար ճնշումը հիմնակազմը իրոք քաշում է փոքրիկ անցքերի մեջ: Բետոնի մակերևույթների մակերևույթային էներգիան սովորաբար 35-ից 45 մՆ/մ է, իսկ լավ որակի էպոքսիդային հիմնակազմերինը՝ մոտ 28-ից 32 մՆ/մ: Այս տարբերությունը ստեղծում է ճիշտ պայմաններ ճիշտ թափանցման համար: Սակայն զգույշ եղեք յուղային աղտոտման հետ: Նույնիսկ փոքր քանակները կարող են խանգարել այս նուրբ հավասարակշռությանը և հիմնակազմի կլանման ցուցանիշը կրճատել մինչև 70 տոկոսով: Մակերևույթը լավ մաքրելով վերականգնվում են օպտիմալ թրջման հատկությունները: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ մակերևույթային էներգիաները ճիշտ համապատասխանեցնելն ամեն ինչ փոխում է. տեսանյութերի փորձարկումները ցույց են տվել, որ ICRI CSP-3-ից մինչև CSP-6 վնասվածքների մակարդակներում կապի ամրությունը մոտ 40% աճում է:

Մակերեւույթի նախապատրաստումը որպես թափանցման հնարավորություն. Էպոքսիդային հիմնակազմի արդյունավետության համապատասխանեցում բետոնե մակերեսի պրոֆիլին

ICRI CSP ստանդարտներ և էպոքսիդային հիմնակազմի արդյունավետություն. Ինչու՞ է CSP-3-ից մինչև CSP-6-ը թափանցման համար օպտիմալ միջակայքը

Ըստ Միջազգային բետոնի վերականգնման ինստիտուտի CSP ստանդարտների, կա հատուկ տեքստուրի միջակայք, որը լավագույնս աշխատում է, երբ խստորեն վերաբերվում է էպօքսիդային նախնական ծածկույթներին: Լավագույն միջակայքը գտնվում է CSP-3-ից մինչև CSP-6 մակերեսների սահմաններում: Այս մակերեսներն ունեն այն, ինչ մենք անվանում ենք չափավոր միկրոտեքստուր, որտեղ փոքր գագաթներն ու իջվածքները մոտ 0,5-ից 2 մմ խորություն ունեն: Պետք է պատկերացնել, որ սա բետոնե մակերեսների համար «Ոսկե միջակայք» է՝ ոչ շատ հարթ, ոչ շատ խոտոր: Եթե մակերեսը շատ հարթ է (CSP-3-ից ցածր), ապա նախնական ծածկույթի համար բռնվելու համար բավարար տեղ չկա, ինչը կարող է կապի ամրությունը կրճատել գրեթե երկու երրորդով: Հակառակ դեպքում, CSP-6-ից ավելին գնալը նույնպես խնդիրներ է ստեղծում: Մակերեսը շատ խոտոր է դառնում՝ սուր գագաթներով, որոնք իրականում օդային պարկեր են գրավում: Դա հետագայում արագ դելամինացման խնդիրներ է առաջացնում, ինչը ոչ ոք չի ցանկանում երբ աշխատում է երկարաժամկետ վերականգնումների վրա:

Այս օպտիմալ պրոֆիլը ապահովում է երեք հիմնական թափանցման մեխանիզմ.

• Կապիլյար անցքեր բավարար չափով ընդարձակվել ցածր խտությամբ էպօքսիդային հոսքի համար
• Մակերեսային տարածք 3–5Å-ով ավելանում է փոշոտ բետոնի համեմատ, ընդարձակելով քիմիական կապման կայանները
• Առավելագույն համազորություն ապահովում է համապատասխան թաղանթի հաստություն և վերացնում է անցքերը

Մեխանիկական սղոցումը մնում է ամենահուսալի մեթոդը CSP-3-ից մինչև CSP-6 հասնելու համար՝ բավարար ագրեսիվ խորը ներթափանցման համար, բավարար նրբագեղ՝ համազոր թաղանթի ձևավորման համար: CSP-2 մակերեսները համարժեք ծածկույթի համար պահանջում են 40% ավելի շատ նախնական ծածկույթ. CSP-9 ենթաշերտերը պահպանում են օդային դատարկություններ, որոնք վնասում են խոնավության դիմադրությունը:

Ձևավորման նորարարություններ, որոնք օպտիմալացնում են էպօքսիդային նախնական ծածկույթի ներթափանցումը՝ առանց տևողությունը վտանգելու

Լուծիչ ազատ և ջրի հիմքի վրա հիմնված էպօքսիդային նախնական ծածկույթները. ներթափանցման արագություն, VOC համապատասխանություն և թաղանթի ամբողջականության փոխզիջումներ

Ջրի հիմքով էպօքսիդային պրայմերները սովորաբար ներծծվում են ավելի արագ՝ 15-30 տոկոսով, քան լուծիչների անալոգները, քանի որ բնույթով ավելի քիչ են վիսկոզ: Սա հաստատվել է անկախ փորձարկումների միջոցով, որոնք ուսումնասիրել են ծածկույթների մակերեսների մեջ ներթափանցման արդյունավետությունը: Այս ջրում կայուն տարբերակները նաև համապատասխանում են խիստ միջազգային VOC սահմանափակումներին՝ առանց խնդիրների հասնելով Եվրոպական Միության 250 գրամ/լիտր սահմանափակմանը: Բացասական կողմը՞. Դրանք հնարավոր է ստեղծեն 10-15 տոկոսով քիչ խաչաձև կապեր հնացման ընթացքում, ինչը կարող է ազդել նրանց քիմիական դիմադրության վրա ժամանակի ընթացքում: Հակառակ դեպքում՝ լուծիչ ազատ համակարգերը ավելի խորը են թափանցում մակերեսների մեջ և ավելի երկար են տևում, թեև դրանք պահանջում են շատ մաքուր և լավ պատրաստված մակերեսներ կիրառման առաջ: Ընտրությունը կախված է աշխատանքի պահանջներից: Ջրի հիմքով պրայմերները լավագույն արդյունք են տալիս, երբ արագ ներծծումը կարևոր է, հատկապես եթե խոնավությունը մնում է 60%-ից ներքև: Այն վայրերում, որտեղ քիմիական դիմադրությունը չի կարող վտանգվել, ինչպես օրինակ կեղտաջրերի մաքրման կայաններում, 100% պինդ ձևավորումները շարունակում են մնալ նախընտրելի տարբերակը՝ չնայած ավելի զգույշ մակերեսի պատրաստման անհրաժեշտությանը:

Նանոչափանիստ լցանիվայրներ և ռեակտիվ շառագունիչներ՝ էպօքսի հիմնական նյութի փոխազդեցությունը բարելավելու, միաժամանակ պահպանելով խաչաձև կապերի խտությունը

Երբ սիլիցիումի նանոմասնիկները փոքր են 50 նանոմետրից, դրանք կարող են մեկուսացման մեջ մեխանիկական ամրապնդումը մեծացնել մոտ 40 տոկոսով: Այս փոքր մասնիկները լցնում են նյութի միկրոսկոպիկ անցքերը՝ առանց խոչընդոտելու ռեզինի հոսքին: Նրանց համար, ովքեր աշխատում են ռեակտիվ նոսրացնող նյութերի հետ, ինչպիսին է գլիցիդիլի էթերը, կա նաև մեկ այլ առավելություն: Այս նյութերը վիսկոզությունը կրճատում են համեմատաբար եռապատիկ էպօքսիդային ձևավորումներից, ինչը նշանակում է լավ կապիլյար ազդեցություն նույնիսկ CSP-4 մակերեսների վրա: Սակայն ամենակարևոր այն է, որ 12%-ից ցածր կոնցենտրացիաներում այս ավելացված նյութերը պահպանում են իրենց խաչաձև կապվածության 95%-ից ավելին: Սա ստուգվել է ASTM D1654 մեթոդներով՝ արագացված եղանակով եղանակային փորձարկումներ իրականացնելուց հետո: Բոլորը միասին դասավորելով՝ մենք տեսնում ենք ներթափանցման խորություններ 200-ից մինչև 300 միկրոն, և այս նյութերը համապատասխանում են անհրաժեշտ ASTM C881 ամրության ստանդարտներին, որոնք պահանջվում են իրական կառուցվածքային կիրառումների համար:

Ծանրաբեռնվածության խորություն ընդդեմ կպչունության արդյունքի. Երբ ավելի խորը լինելը չի նշանակում ավելի լավ եղանակ էպոքսիդային հիմքի երկարաժամկետ հաջողության համար

Պատվաստումների դեպքում խորը թափանցելը միշտ չէ, որ լավ է: Իրականում, եթե նախնական շերեփը շատ խորը թափանցի, դա կարող է վնասել ամրության մեջ մնալու հատկությանը ժամանակի ընթացքում: Որոշ հետազոտությունների համաձայն, որոնք մենք տեսել ենք, այն նախնական շերեփները, որոնք թափանցում են մոտ 150 միկրոնից ավելի, ցուցաբերում են մոտ 18 տոկոսով ավելի ցածր ամրություն՝ համեմատած այն նախնական շերեփների հետ, որոնք ճիշտ չափով են թափանցում («Protective Coatings Study» խումբը դա նշել էր 2023 թվականին): Այստեղ տեղի ունեցողը շատ պարզ է: Երբ թափանցումը չափից ավելի է, խեժը սպառվում է մակերևույթում, որտեղ դա ամենակարևորն է, թողնելով այն, ինչ որոշ մարդիկ «սոված» միացման գոտի են անվանում, և որն իրականում չի դիմանում ճնշումներին: Արդյունաբերության տվյալների հիման վրա կարելի է ասել, որ մոտ երրորդ մասը վաղաժամկետ պատվաստման անհաջողությունների պատճառը խորության և կպչունության միջև ճիշտ հավասարակշռություն չլինելն է: Խորը թափանցումը հետագայում ազդում է շերտերի միջև կապի ամրության վրա:

Կատարելագործման համար ճիշտ խորությունը ստանալը կարևոր է՝ սովորաբար 50-ից 100 միկրոնի սահմաններում է լավագույնը: Այս սահմաններում այն բավականաչափ խոր է, որպեսզի մասերը իրականում մեխանիկորեն իրար հետ կապվեն, սակայն այնքան էլ չի խորանում, որ վերևում բավականաչափ ռեզին չմնա կարևոր քիմիական կապեր առաջացնելու համար: Երբ խոսում ենք այդ կապերի աշխատանքի մասին, դրանք լարվածությունը տարածում են ամբողջ կպչուն տիրույթում: Սա օգնում է խուսափել խնդիրներից, երբ նյութը ինքնին կոտրվում է (սա կոչվում է կոհեզիվ ձախողում), կամ երբ կապը պարզապես անջատվում է այն կետում, որտեղ երկու նյութերը հանդիպում են (կպչուն ձախողում): Շատ ինժեներներ համարում են, որ այս հավասարակշռությունը ընդհանուր առմամբ շատ ավելի ուժեղ կապեր է ապահովում:

Ձևավորողները հասնում են այս հավասարակշռությանը՝ օգտագործելով վերահսկվող խտություն և ճշգրիտ կարգավորված ռեակտիվ նոսրացնող համակարգեր՝ սահմանափակելով կապիլյար չափից ավելի երկարացումը, միևնույն ժամանակ պահպանելով թափանցելիությունը: Նպատակը առավելագույն խորությունը չէ, այլ խորությամբ օպտիմալացված կպչունություն ՝ սիներգետիկ հավասարակշռություն, որտեղ թափանցումը և միջերեսային ամբողջականությունը փոխադարձաբար ամրապնդում են մեկը մյուսին:

FAQ բաժին

Ի՞նչ է էպոքսի հիմնակազմը և ինչու՞ է այն օգտագործվում:

Էպոքսի հիմնակազմը ծածկույթ է, որը հաճախ կիրառվում է մակերեսների վրա, հատկապես բետոնի վրա, կպչունությունը, տևականությունը և քիմիական դիմադրությունը բարելավելու համար: Այն օգտագործվում է, քանի որ արդյունավետորեն կնքում է անցանց մակերեսները և տալիս հզոր հիմք հետագա շերտերի համար:

Ինչպե՞ս է խտությունը ազդում էպոքսի հիմնակազմի թափանցման վրա:

Ցածր խտությամբ էպոքսի հիմնակազմերը ավելի լավ են թափանցում անցանց մակերեսների մեջ՝ նվազեցված դիմադրության շնորհիվ, ինչը թույլ է տալիս ավելի խորը թափանցում փոքր ճեղքերի և անցքերի մեջ:

Ինչու՞ է մակերևույթային էներգիան կարևոր էպոքսի հիմնակազմի կիրառումներում:

Էփոքսի հիմնակազմի և բետոնի մակերևույթային էներգիայի համատեղելիությունը բարենպաստացնում է կապիլյար ազդեցությունը և հիմնակազմի արդյունավետ կլանումը, ինչը հանգեցնում է լավ կպչելիության և ավելի լավ շահագործման ցուցանիշների:

Ո՞ր դերն է բետոնե մակերևույթի պրոֆիլը խաղում էփոքսի հիմնակազմի արդյունավետության գործում:

Բետոնե մակերևույթի պրոֆիլը՝ համաձայն ICRI CSP ստանդարտների, ապահովում է օպտիմալ կպչելիության պայմաններ: CSP-3-ից մինչև CSP-6 կոշտությունները ստեղծում են հավասարակշռություն, որն ամրապնդում է էփոքսի հիմնակազմի կպչունակությունը՝ առանց խնդիրների, որոնք կարող են առաջանալ չափից ավելի հարթ կամ չափից ավելի կոշտ մակերևույթների դեպքում:

Ինչ են ռեակտիվ նոսունները և ինչո՞ւ են կարևոր:

Ռեակտիվ նոսունները նվազեցնում են էփոքսի հիմնակազմերի լցոնվածությունը, թույլ տալով ավելի լավ թափանցում՝ պահպանելով խաչաձև կապերի խտությունը, որն անհրաժեշտ է տևականության համար: