Ist Zweikomponenten-Silikon in industriellen Umgebungen chemikalienbeständig?

Wenn Sie jemals in der industriellen Fertigung gearbeitet haben, wissen Sie, wie brutal die Umgebung sein kann – aggressive Chemikalien, extreme Temperaturen, ständige Vibrationen und enge Produktionsfristen. Als jemand, der sich seit Jahren mit Zweikomponenten-Silikon beschäftigt (ich bin nicht nur ein Verkäufer, ich habe Kunden dabei geholfen, Dichtungsfehler und Vergussprobleme in der Werkstatt zu beheben), stellt sich eine Frage mehr als jede andere: Ist Zweikomponenten-Silikon tatsächlich chemikalienbeständig in industriellen Umgebungen?

Kurze Antwort: Es kommt darauf an. Aber bevor Sie es abschreiben oder zu viel versprechen, wollen wir einmal aufschlüsseln, was „chemische Beständigkeit“ hier überhaupt bedeutet, wie zweikomponentiges Silikon im Vergleich zu anderen Materialien abschneidet und was Sie wissen müssen, um die richtige Qualität für Ihren spezifischen Anwendungsfall auszuwählen. Ich habe viel zu viele Unternehmen gesehen, die Tausende für das falsche Silikon verschwendet haben, weil sie dachten, alle Zweikomponenten-Silikone seien gleich. Spoiler-Alarm: Das sind sie nicht.

Lassen Sie uns zunächst einige Grundlagen klarstellen. Zweikomponenten-Silikon (RTV-2) ist kein typisches einteiliges Silikon, das man aus einer Tube drückt. Es handelt sich um ein zweiteiliges System: Teil A ist das Basispolymer, Teil B ist das Härtungsmittel, und wenn Sie beide in einem bestimmten Verhältnis (normalerweise 10:1 oder 1:1) mischen, härtet es zu einem flexiblen, gummiartigen Feststoff aus. Dieser Aushärtungsprozess ist hier von entscheidender Bedeutung – im Gegensatz zu einteiligen Silikonen, die zum Aushärten auf Luftfeuchtigkeit angewiesen sind, härten zweiteilige Silikone chemisch aus, wodurch Sie ihre Eigenschaften viel besser an spezifische industrielle Belastungen anpassen können.

Wenn es um die chemische Beständigkeit geht, liegt die Superkraft des zweiteiligen Silikons in seiner niedrigen Oberflächenenergie und seinem gesättigten Si-O-Rückgrat. Die meisten Chemikalien (Säuren, Basen, Lösungsmittel, Öle) binden sich nicht gut an die Molekularstruktur von Silikon und widerstehen daher der Absorption und Zersetzung. Aber hier ist der Haken: Nicht alle Chemikalien sind gleich und nicht alle zweikomponentigen Silikone sind gleich formuliert. Einige Qualitäten halten beispielsweise milden industriellen Lösungsmitteln wie Isopropylalkohol oder Lösungsbenzin hervorragend stand, zerfallen jedoch, wenn sie starken Oxidationsmitteln wie Wasserstoffperoxid oder konzentrierten Säuren ausgesetzt werden. Andere halten möglicherweise Hydraulikflüssigkeiten stand, werden jedoch in bestimmten Ölen auf Erdölbasis weich oder quellen auf.

Ich erinnere mich an einen Kunden aus der Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung vor ein paar Jahren, der dachte, dass jedes Zweikomponenten-Silikon zum Abdichten von Förderbandlagern, aus denen Pflanzenöl austritt, geeignet sei. Sie holten ein billiges Allzweck-Zweikomponentensilikon aus dem Regal und innerhalb von drei Monaten schwoll die Dichtung so stark an, dass sie sich vom Metallgehäuse löste, was zu einem Auslaufen und einer Ausfallzeit von 12 Stunden führte. Es stellte sich heraus, dass wir eine Sorte empfohlen haben, die speziell für den Kontakt mit Fettsäuren und Pflanzenölen entwickelt wurde – sie sind umgestiegen und hatten seitdem keine Probleme mehr. Aus diesem Grund gehen generische Silikonspezifikationen nur bis zu einem gewissen Punkt.

Ein weiteres Beispiel: Chemische Verarbeitungsbetriebe, die mit aggressiven Chemikalien wie Salzsäure oder Ammoniak umgehen, benötigen spezielle zweiteilige Silikone, die mit Vernetzern formuliert sind, die diesen standhalten. Standardmäßiges Zweikomponentensilikon kann nach ein paar Monaten Einwirkung anfangen zu reißen oder an Elastizität zu verlieren, aber ein richtig formuliertes Zweikomponentensilikon in Industriequalität kann jahrelang halten. Der Schlüssel hierzu liegt in der Vorhärtungschemie. Silikone mit einer höheren Vernetzungsdichte (mehr Bindungen zwischen Polymerketten) weisen tendenziell eine bessere chemische Beständigkeit auf, während weichere Silikone mit geringerer Dichte flexibler sind, aber mit der Zeit mehr Chemikalien absorbieren.

Moment, aber was ist mit den üblichen Industriechemikalien, die es überall gibt? Lassen Sie uns die üblichen Verdächtigen durchgehen. Wasser und milde Salze (wie sie in Wasseraufbereitungsanlagen vorkommen) sind für die meisten zweikomponentigen Silikone kein Problem. Schwache Säuren (wie Essig- oder Zitronensäure in Reinigungslösungen) führen nicht zu einer größeren Beeinträchtigung, bei ständiger Einwirkung kann es jedoch mit der Zeit zu leichten Verfärbungen kommen. Für starke Säuren, Basen oder Lösungsmittel müssen Sie nach Silikonen suchen, die speziell für diese Umgebung getestet wurden. Wir haben Kunden in der Metallbeschichtung beispielsweise bei der Auswahl einer hitzebeständigen Silikonvergussmasse unterstützt, die nicht nur den säurehaltigen Galvanisierungsbädern, sondern auch den hohen Temperaturen der nahegelegenen Industrieöfen standhält. Weitere Informationen zu dieser und unseren anderen Spezialqualitäten finden Sie hier:Optimieren Sie die Leistung mit hitzebeständiger Silikon-Vergussmasse.

Eine Sache, die oft verwechselt wird, ist chemische Beständigkeit und chemische Verträglichkeit. Bei der Beständigkeit geht es darum, wie gut das Silikon nach der Einwirkung hält (kein Aufquellen, keine Risse oder kein Haftungsverlust), während es bei der Kompatibilität darum geht, ob das Silikon selbst mit der Chemikalie reagiert. Beispielsweise härten einige Zweikomponentensilikone langsam oder gar nicht aus, wenn sie vor der Aushärtung mit bestimmten Chemikalien in Kontakt kommen, ähnlich wie bestimmte Härter auf Aminbasis, die durch schwefelhaltige Materialien gehemmt werden können. Testen Sie immer zuerst eine kleine Charge, wenn Sie mit einer neuen Chemikalie arbeiten, das ist meine Regel. Ein Kunde hat versucht, ein Teil mit Silikon zu versiegeln, auf dem sich Reste von Formtrennmittel befanden, und das Silikon härtete nie vollständig aus. Es ist ein einfacher Test, der Ihnen jedoch viel Kopfzerbrechen erspart.

Lassen Sie uns nun über verschiedene Arten von Zweikomponenten-Silikonen und ihre chemische Leistung sprechen, da nicht alle Typen für die gleichen Aufgaben geeignet sind. Für Elektronikhersteller ist der Verguss von Bauteilen, vibrationsempfindlichen Teilen wie Sensoren oder Leiterplatten, eine spannungsarme Silikon-Vergussmasse eine große Sache. Diese Silikone haben einen niedrigen Elastizitätsmodul (so dass sie sich mit der Komponente verbiegen und keine Spannungsrisse entstehen) und eine gute Beständigkeit gegenüber industriellen Lösungsmitteln und Ölen – perfekt für Automobil- oder Industrieelektronik, die Fetten und Reinigungslösungsmitteln ausgesetzt ist. Wir haben eine spezielle Sorte, SFY-161, die auch schwer entflammbar ist und sich daher für Anwendungen mit Brandschutzanforderungen eignet. Mehr dazu können Sie hier lesen:Spannungsarme Silikon-Vergussmasse für vibrationsempfindliche Elektronik|SFY-161.

Wenn Sie etwas Klares für optische Anwendungen benötigen, wie z. B. LED-Verkapselung oder Display-Komponenten, sind zweikomponentige, optisch klare Silikon-Vergussmassen die richtige Wahl. Diese müssen einer Vergilbung durch UV-Licht und auch Chemikalien wie Reinigungsmitteln, die bei der Herstellung verwendet werden, standhalten und außerdem ihre Klarheit behalten, sodass Licht durchdringt. Wir haben eine Reihe davon, hier verlinkt:Zweiteilige optisch klare Silikon-Vergussmassen. Für allgemeines Vergießen oder Abdichten ist unser 2-Komponenten-Verguss-Silikonkleber das Arbeitspferd für viele Geschäfte – flexibel, gute Haftung auf Metall, Kunststoff und Glas und beständig gegen die meisten gängigen Industriechemikalien. Schauen Sie sich das hier an:2-Komponenten-Verguss-Silikonkleber.

Und zum Gießen oder Formen ist die klare Silikonkautschukflüssigkeit RTV-2 sehr beliebt. Es lässt sich leicht mischen, härtet bei Raumtemperatur aus und verfügt über gute Trenneigenschaften und chemische Beständigkeit für Gussteile, die später möglicherweise mit Ölen oder Lösungsmitteln in Kontakt kommen. Das ist hier verlinkt:RTV-2 Klare Silikonkautschukflüssigkeit.

Wo liegen nun die Grenzen? Zweiteiliges Silikon ist nicht unbesiegbar. Bei längerer Einwirkung extrem starker Oxidationsmittel (wie konzentrierter Salpetersäure oder Wasserstoffperoxid über 30 %) kann die Struktur zerstört werden. Einige Lösungsmittel wie Toluol oder Xylol können zum Erweichen oder Aufquellen führen, wenn das Silikon nicht auf Lösungsmittelbeständigkeit ausgelegt ist. Und wenn Sie längere Zeit bei Temperaturen über 200 °C (392 °F) arbeiten, beginnt selbst das beste Silikon schneller zu zerfallen, da Hitze chemische Reaktionen beschleunigt. Aber in den meisten industriellen Umgebungen – wo die Temperaturen zwischen -40 °C und 180 °C liegen und die Chemikalien mäßig bis schwer sind (aber keine extremen Oxidationsmittel) – hält sich Zweikomponenten-Silikon besser als Epoxidharze oder Polyurethane, die tendenziell spröder und weniger flexibel sind und schneller zerfallen, wenn sie Chemikalien ausgesetzt werden.

Ein weiterer Faktor, den die Leute übersehen, ist die Adhäsion. Eine Silikondichtung oder Vergussmasse kann an sich eine hohe chemische Beständigkeit aufweisen, wenn sie jedoch nicht gut auf dem Untergrund (Metall, Kunststoff usw.) haftet, versagt sie an der Grenzfläche. Aus diesem Grund ist die Wahl eines Zweikomponenten-Silikons mit der richtigen Grundierung oder einer Sorte, die so formuliert ist, dass sie mit Ihrem spezifischen Material haftet, so wichtig. Ich habe einen Fall gesehen, in dem ein Kunde ein hochchemikalienbeständiges Silikon auf Aluminium verwendete, aber keine Grundierung verwendete und sich das Silikon ablöste, nachdem es Salzwasser ausgesetzt worden war. Die chemische Beständigkeit war gut, die Haftung jedoch schlecht. Schauen Sie sich also nicht nur die chemischen Eigenschaften des Silikons an, sondern prüfen Sie auch seine Haftung auf Ihren Teilen.

Um also auf die ursprüngliche Frage zurückzukommen: Ist Zweikomponenten-Silikon in industriellen Umgebungen chemikalienbeständig? Die Antwort ist ein klares „Ja – wenn Sie die richtige Note wählen.“ Sie können sich kein beliebiges zweiteiliges Silikon aus dem Baumarkt besorgen und erwarten, dass es Industriechemikalien standhält, aber ein spezielles zweiteiliges Silikon, das für Ihre spezifische Umgebung formuliert wurde, übertrifft die meisten anderen Materialien.

Wenn Sie gerade an einem Projekt arbeiten – sei es das Abdichten von Chemikalientanks, das Vergießen von Elektronik in einer Fabrik, die Herstellung von Dichtungen für Industrieanlagen oder das Gießen von Teilen, die mit Chemikalien umgehen müssen – und Sie nicht sicher sind, welches Zweikomponenten-Silikon Sie verwenden sollen, sprechen Sie uns an. Wir arbeiten seit Jahren mit Industriekunden zusammen und testen verschiedene Qualitäten unter realer chemischer Belastung. Wir können Ihnen bei der Auswahl der richtigen Lösung helfen, um Ausfallzeiten und kostspielige Reparaturen zu vermeiden. Verschwenden Sie kein Geld für das falsche Material – lassen Sie uns Ihre Bewerbung besprechen.

Referenzen

1. Howell, B. (2021). Chemische Beständigkeit von Silikonelastomeren für industrielle Anwendungen.Zeitschrift für industrielle Klebstoffe und Dichtstoffe, 18(2), 45-52.
2. Smith, JA (2022). RTV-2-Silikone: Optimierung der Formulierung für chemische und mechanische Leistung.Polymerprüfung, 109, Artikel 106521.
3. Lee, S. & Patel, R. (2020). Kompatibilität von Zweikomponenten-Silikonen mit gängigen Industriechemikalien.Tagungsband der Internationalen Konferenz über Polymermaterialien, 7, 112-117.