Silicon sealant là gì?
Silicon sealant là chất trám kín đàn hồi gốc polydimethylsiloxane (PDMS), có khả năng trám kín khe hở, chống thấm và bù co giãn nhiệt trong xây dựng và công nghiệp. Sản phẩm đóng rắn nhờ phản ứng với ẩm không khí, tạo thành vật liệu cao su silicon đàn hồi bền vững. Đây là loại sealant phổ biến nhất trong xây dựng nhờ tính năng chống thấm, chịu UV và dải nhiệt độ làm việc rộng.
Thành phần hóa học
Silicon sealant được cấu tạo từ polydimethylsiloxane (PDMS) là polymer nền, các chất độn vô cơ (silica hoặc calcium carbonate) để kiểm soát độ đặc và cơ tính, chất xúc tác đóng rắn và chất liên kết nền (coupling agent). Tỷ lệ thành phần quyết định tính chất cuối của sản phẩm như độ đàn hồi, lực bám, thời gian đóng rắn và khả năng chịu nhiệt.
- PDMS base polymer: polymer nền silicon, tạo tính đàn hồi và bền nhiệt
- Silica fumed hoặc precipitated: tăng cơ tính kéo và độ thixotropy
- Crosslinker: tác nhân khâu mạng tạo cấu trúc 3D khi đóng rắn
- Catalyst: xúc tác phản ứng đóng rắn (thiếc, titan hoặc amin)
- Coupling agent: silane coupling agents tăng bám dính lên kính, kim loại
- Pigment: màu sắc (trắng, đen, trong suốt, xám…)
Nguyên lý đóng rắn nhờ ẩm không khí
Silicon sealant một thành phần (one-part) đóng rắn theo cơ chế Room Temperature Vulcanizing (RTV-1). Khi tiếp xúc với ẩm không khí, nhóm chức năng phản ứng ở cuối chuỗi PDMS thủy phân, giải phóng sản phẩm phụ và tạo liên kết Si-O-Si mới để khâu mạng polymer. Tốc độ đóng rắn phụ thuộc vào độ ẩm không khí và nhiệt độ môi trường.
Quá trình đóng rắn theo hai giai đoạn: surface cure (tạo màng bề mặt) sau 30-60 phút và full cure (đóng rắn toàn phần) sau 24-72 giờ tùy độ dày lớp sealant. Lớp sealant dày >10 mm cần nhiều ngày hơn để đóng rắn hoàn toàn vì ẩm khó khuếch tán vào sâu.
Sản phẩm phụ trong quá trình đóng rắn
Loại sản phẩm phụ giải phóng phân biệt các dòng silicon sealant:
- Acid cure (acetoxy): giải phóng acetic acid (giấm), nhận biết qua mùi chua đặc trưng. Phản ứng nhanh, giá thấp.
- Neutral cure (oxime): giải phóng methyl ethyl ketoxime, không mùi đặc trưng. Không ăn mòn kim loại và đá.
- Neutral cure (alkoxy): giải phóng methanol hoặc ethanol, ít mùi hơn. Bám dính rộng hơn acid type.
- Amine cure: dùng cho ứng dụng đặc biệt, mùi amin đặc trưng.
Đặc tính cơ lý sau đóng rắn
Silicon sealant sau đóng rắn có tính chất như cao su silicon đàn hồi với elongation at break (độ giãn khi đứt) từ 200% đến hơn 600% tùy loại. Hardness theo Shore A thường từ 15-50 (mềm đến trung bình). Tensile strength từ 0,5 đến 3 MPa.
- Dải nhiệt độ làm việc: -50°C đến +150°C (tiêu chuẩn), đến +250°C (high-temp)
- Chống UV: xuất sắc, không vàng theo thời gian với sản phẩm chất lượng
- Chống thấm nước: tốt, không thấm nước sau đóng rắn
- Hóa chất: chịu acid loãng và kiềm yếu, không chịu dung môi hữu cơ tốt
Ứng dụng trong xây dựng
- Trám khe cửa sổ nhôm, kính vào khung: silicon acid hoặc neutral
- Khe co giãn tường và sàn ngoài trời: silicon neutral S2
- Khe bồn tắm, bồn rửa với bề mặt gốm sứ: silicon kháng khuẩn
- Trám kín đường ống và mạch nối mái: silicon ngoài trời chịu UV
Thời hạn bảo quản và lưu ý sử dụng
Silicon sealant trong tuýp kín có hạn sử dụng thường 12-18 tháng từ ngày sản xuất nếu bảo quản nơi mát, khô. Tuýp đã mở phải dùng hết trong 1 tuần, bịt kín đầu sau mỗi lần dùng. Sealant hết hạn thường đặc lại, không chảy đều qua súng bắn keo và đóng rắn không hoàn toàn.
Câu hỏi thường gặp
- Silicon sealant và silicone gel khác nhau thế nào?
- Silicon sealant là vật liệu trám kín đàn hồi dùng ngoài môi trường xây dựng, có lực bám dính lên bề mặt và khả năng trám khe hở. Silicone gel là vật liệu mềm không đóng rắn cứng, dùng trong điện tử, y tế và làm đệm rung. Cả hai đều gốc PDMS nhưng có công thức và ứng dụng khác nhau hoàn toàn.
- Silicon sealant có thể sơn phủ lên không?
- Silicon sealant tiêu chuẩn không thể sơn phủ lên vì bề mặt silicon không dính sơn. Nếu cần sơn phủ, phải dùng paintable sealant gốc acrylic-silicone hoặc sealant chuyên dụng có thể sơn. Sơn phủ lên silicon thường sẽ bong tróc trong vài tháng.
- Silicon sealant đóng rắn rồi có thể tháo ra không?
- Có thể tháo ra bằng dao rọc giấy hoặc dụng cụ chuyên dụng. Silicon đóng rắn không dính vào dao nên dễ cắt và bóc theo mối. Để làm sạch hoàn toàn cần dùng dung môi chuyên dụng hoặc sealant remover để xử lý phần còn dính trên bề mặt.