Гибридные герметики или ЧТО скрывается под названием MS-полимер

MS-полимер (MS Polymer ) или SMP (Silyl Modified Polymer) является основным компонентом современных клеев и герметиков не содержащих в своем составе изоционатов и растворителей.

По своей сути MS-полимер является полиэфирным соединением (полиуретан) в структуру которого внедряется силанольная (кремнийорганическая) группа, которая, реагируя с влагой воздуха, создает встроенную кремнийорганическую структуру, одновременно вулканизуя полимер. Тем самым полимер приобретает стабилизирующие свойства силиконового материала, сохраняя свои собственные уникальные свойства.

Для того чтобы более просто описать вышеизложенное, давайте разберем простой пример: Любой полимер после сшивки (вулканизации) имеет решетчатую структуру. Возьмем, к примеру, резину – она достаточно эластична и стабильна при эксплуатации в нормальных условиях.

Но только поместите ее под воздействие тепла, масла, солнца и т.п., и, за очень короткий срок, она испортится. Происходит это потому, что у полимерной “решетки” такой резины не все “концы” закрыты и прореагировали в процессе вулканизации.

И это делается специально – дабы резина сохраняла эластичность, ведь если ее завулканизовать “под ноль”, то мы получим эбонит в чистом виде. Вот эти незакрытые участки полимерных решеток и подвержены воздействию различных факторов старения.

Точно также обстоит дело и в полиуретановых каучуках и составах – полимеризация материала спланирована таким образом, чтобы сохранить определенные механические свойства материала, но придать ему более или менее стабильную форму. Когда стала известна технология сшивки полмеров силаном, то возникла гениальная идея – попробовать “посадить” на таковые незакрытые участки полимера кремнийорганические группы молекул, тем самым придав им устойчивость силиконов и сохранив свойства базового полимера.

Если говорить еще проще – представьте себе кусок сетки-рабицы, у которой идет коррозия по местам переплетения и по торцевым срезам, и, что все эти критические участки теперь защищены силиконом. Вот примерно так это и было сделано с полиуретановыми полимерами.

Химически это выглядит следущим образом:

Видно, что в концевые группы полимера встроена молекула Si (кремния).

Технология использования силана для сшивки полимеров зародилась в 70-х годах прошлого века. Но на протяжении очень долгого времени оставалась достаточно дорогой.

В связи с чем, использовалась исключительно в рамках военно-промышленного комплекса и авиастроения европейских государств. Но в начале 80-х годов в связи с увеличением рынков потребления, появилось возможность расширять производственные мощности и сделать MS-полимер существенно дешевле.

Краткая история MS-полимера:
1949: Основание акционерного общества Kaneka
1970: Основание Kaneka Belgium
1971: Основание Kaneka Americas
1979: Начало произведения MS (Takasago)

1980: MS употреблён в построении Dai-ichi Kangyo Bank – Токио (см. фото 1)
1982: Введение MS в Европу и США
1985: Начало торговли в Европе (Бельгия)
1991: Установка научно-исследовательского и технического обслуживания в Оуэлл (см. фото 2)

1997: Установка Европейской производственной единицы для MS
2004: Увеличение производственной мощности в Европе

Фото 1
Фото 2

На сегодняшний день применение клеев и герметиков на основе MS-полимера растет колоссальными темпами. Да и чему тут удивляться – ведь сохраняя и усиливая положительные свойства полиуретановых составов (превосходная адгезия к любой поверхности, отличная эластичность и прочность), материал приобретает, либо повышает устойчивость к ультрафиолету, воде, кислотам, щелочам, повышенным температурам и т.п. критическим факторам. Только в Европе в индустриальном секторе процент потребления MS-полимерных клеев-герметиков доходит до 60, а в строительной отрасли до 75, среди прочих других материалов.

Индустриальные области применения таких материалов очень разнообразны – это и производство автобусов, вагонов поездов и метро, трейлеров и фур, а также любых транспортных средств связанных с перевозкой людей. В конечном итоге снижается вес изделия, что приводит к экономии горючего.

Уменьшаются трудозатраты по сборке, что удешевляет производство. Отсутствие избыточно жестких соединений (как-то – сварка, заклепки, винтовые и болтовые соединения) и как следствие, демпфирование вибраций за счет эластичной фиксации соединений, а также предотвращение коррозионных воздействий на таковые соединения приводит к увеличению срока эксплуатации транспортного средства.

С другой стороны, использование материалов на основе MS-полимеров для сборки транспортного средства, в дальнейшем облегчает и удешевляет его ремонт, т.к. клееные соединения требуют меньших трудозатрат по демонтажу, нежели та же сварка, и уж конечно позволяет сохранить целостность примыкающих деталей конструкции. Шов с материалом просто прорезается струной, и деталь легко снимается с посадочного места.

В строительстве, также MS-полимеры позволяют получить большую выгоду от их применения. Во-первых, это больший срок эксплуатации.

Во-вторых, это отсутствие необходимости в предварительной специальной подготовки поверхности, т.к. материал имеет отличную слипаемость со всеми субстратами, что позволяет скреплять и герметизировать абсолютно разнородные поверхности. В-третьих, такие материалы имеют прекрасную климатическую устойчивость, что облегчает выбор. Наконец , за счет сохранения стабильной вязкости при понижении либо повышении температур, материал легко наносится без проблем, в то время как другие материалы уже недопустимы либо сложны в применении.

В судостроении MS-полимеры позволяют добиться также превосходных результатов. Здесь и выкладка тиковых палуб, и герметизация корпусов эксплуатируемых в морской и пресной воде, и судовое остекление, и крепеж судовой арматуры и т.д.

И это далеко не полный список возможностей применения подобных материалов и их преимуществ.

В целом, подводя итог, основные преимущества клеев и герметиков на основе MS-полимеров, можно свести к следующему: