Kleje silikonowe - rodzaje, właściwości i zastosowanie

Silikony w przemyśle - rodzaje, zastosowanie oraz wady i zalety

Silikon – materiał tak wszechobecny, że niemal przezroczysty w naszej codzienności. Od uszczelki w domowym ekspresie do kawy, przez fugę w łazience, aż po zaawansowane komponenty w bolidzie Formuły 1. W Ataszek obserwujemy ewolucję tej technologii od 35 lat. Pamiętamy czasy, gdy silikon był po prostu "silikonem" – zazwyczaj octowym, o charakterystycznym zapachu. Dziś, poruszamy się w świecie wyspecjalizowanych elastomerów, gdzie dobór odpowiedniego produktu decyduje o bezpieczeństwie, trwałości i rentowności całej produkcji.

Ten artykuł to esencja naszej wiedzy. To nie jest kolejna kopia ogólnodostępnych informacji. To przewodnik napisany z perspektywy praktyków, którzy na co dzień rozwiązują realne problemy w zakładach produkcyjnych. Zdemistyfikujemy nomenklaturę, obalimy mity i pokażemy, jak w pełni wykorzystać potencjał, jaki drzemie w tej niezwykłej grupie polimerów. Zapnij pasy, zabieramy Cię w podróż po świecie silikonów przemysłowych.

Czym Tak naprawdę jest silikon?

Zanim zanurzymy się w techniczne szczegóły, uporządkujmy podstawowe pojęcia. Na rynku panuje chaos nazewniczy, który często prowadzi do kosztownych pomyłek. Zawsze zaczynamy od kluczowego pytania: "Co ten produkt ma robić?".

• Uszczelniacz Silikonowy: Jego głównym zadaniem jest stworzenie elastycznej i szczelnej bariery. Priorytetem jest tu zdolność do kompensowania ruchów, wibracji i zmian temperatury przy zachowaniu szczelności. Wytrzymałość mechaniczna jest drugorzędna.
• Klej Silikonowy: Tutaj na pierwszym miejscu stawiamy siłę adhezji (przyczepności). Ma on nie tylko uszczelniać, ale przede wszystkim trwale łączyć ze sobą elementy, często przenosząc niewielkie obciążenia. Dobry klej silikonowy, jak nasz ATK 661, łączy w sobie cechy kleju i uszczelniacza.
• Zalewa Silikonowa: To płynna forma silikonu, najczęściej dwuskładnikowa (RTV-2), służąca do zalewania i hermetyzacji komponentów, głównie w elektronice. Jej zadaniem jest ochrona przed wilgocią, kurzem, wibracjami i szokiem termicznym. Przykładem jest ATK SIL 2K, który po utwardzeniu tworzy transparentną, elastyczną bryłę chroniącą delikatne układy.
  
  

Serce Każdego Silikonu – System Utwardzania

To, jak silikon przechodzi ze stanu pasty do stałej, elastycznej gumy, jest kluczowe dla jego właściwości i zastosowania.

Silikony jednoskładnikowe (RTV-1 – Room Temperature Vulcanizing)

To najpopularniejsza grupa produktów, gotowa do użycia prosto z kartusza. Utwardzają się poprzez reakcję z wilgocią zawartą w powietrzu. Szybkość tego procesu zależy od temperatury i wilgotności – im cieplej i wilgotniej, tym szybciej. Standardowo przyjmuje się, że utwardzają się na głębokość ok. 2-3 mm na 24 godziny.

Z naszego doświadczenia wynika, że największym błędem jest aplikacja zbyt grubej warstwy lub zamknięcie silikonu między dwiema nieprzepuszczalnymi powierzchniami. Bez dostępu wilgoci proces utwardzania może trwać tygodniami lub nie zajść wcale.

Dzielimy je ze względu na produkt uboczny reakcji chemicznej:

• System Octowy (Acetoxy): Najstarszy i najtańszy typ. Podczas utwardzania wydziela kwas octowy (charakterystyczny zapach octu). Jest agresywny chemicznie i powoduje korozję metali (stali, miedzi, mosiądzu) oraz może przebarwiać niektóre kamienie. Absolutnie nie nadaje się do zastosowań motoryzacyjnych czy elektronicznych.
• System Neutralny (Oksymowy lub Alkoksy): To klasa przemysłowa. Podczas utwardzania wydzielają neutralne chemicznie związki. Są bezpieczne dla metali, elektroniki, tworzyw i kamienia. Wszystkie nasze flagowe silikony jednoskładnikowe, jak ATK 661 i ATK 663, bazują na systemie oksymowym, co gwarantuje ich uniwersalność i bezpieczeństwo dla klejonych powierzchni.
  
  

Silikony dwuskładnikowe (RTV-2)

Składają się z dwóch komponentów: bazy i katalizatora (utwardzacza), które miesza się ze sobą tuż przed użyciem.

• Proces utwardzania: Zachodzi w całej objętości mieszaniny, niezależnie od dostępu wilgoci. To ich gigantyczna przewaga w produkcji seryjnej i przy zalewaniu grubych warstw.
• Zalety: Szybkość i kontrola nad procesem utwardzania, możliwość modyfikacji czasu życia mieszanki i twardości.
• Wady: Konieczność precyzyjnego mieszania (wagowo lub objętościowo). Błąd w proporcjach może sprawić, że silikon nigdy się nie utwardzi lub będzie miał fatalne właściwości.

W przemyśle, gdzie liczy się powtarzalność, silikony RTV-2, takie jak zalewa ATK SIL 2K, są niezastąpione. Proces można w pełni zautomatyzować za pomocą maszyn dozujących.

Silikony utwardzane temperaturą

Silikony utwardzane temperaturą do klejenia, znane również jako kleje silikonowe termoutwardzalne, to specjalistyczna grupa polimerów, które do pełnego utwardzenia i osiągnięcia swoich ostatecznych właściwości wymagają podwyższonej temperatury. Proces ten, w odróżnieniu od silikonów RTV (Room Temperature Vulcanizing), które wulkanizują w temperaturze pokojowej, jest inicjowany lub znacznie przyspieszany przez ciepło. Dzięki temu znajdują one zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, gdzie wymagana jest wyjątkowa odporność termiczna i trwałość połączeń.

Charakterystyka i Proces Utwardzania:

Podstawą działania silikonów termoutwardzalnych jest reakcja chemiczna, która tworzy usieciowaną, elastyczną i wytrzymałą strukturę. W zależności od składu chemicznego, silikony te mogą być jedno- lub dwuskładnikowe.

• Silikony jednoskładnikowe: Te produkty są gotowe do użycia prosto z opakowania. Ich utwardzanie następuje po podgrzaniu do określonej temperatury, która jest zależna od konkretnego produktu. Ciepło inicjuje reakcję chemiczną, prowadząc do powstania trwałego wiązania.
• Silikony dwuskładnikowe: Składają się z dwóch komponentów – bazy i katalizatora (utwardzacza), które należy zmieszać w odpowiednich proporcjach przed użyciem. Reakcja utwardzania rozpoczyna się już w temperaturze pokojowej po zmieszaniu składników, jednak zastosowanie podwyższonej temperatury znacząco skraca ten proces i pozwala na uzyskanie optymalnych parametrów spoiny.

Proces utwardzania, zwany również sieciowaniem, polega na tworzeniu trwałych wiązań chemicznych pomiędzy cząsteczkami polimerów. Po utwardzeniu, materiał staje się stabilny i odporny na wysokie temperatury.

Kluczowe Właściwości i Zalety

• Wysoka odporność termiczna: Jest to ich najważniejsza cecha. W zależności od rodzaju, mogą one wytrzymywać temperatury od -60°C do nawet ponad 300°C. Niektóre specjalistyczne produkty są odporne nawet na krótkotrwałe działanie jeszcze wyższych temperatur.
• Doskonała adhezja: Wykazują bardzo dobrą przyczepność do szerokiej gamy materiałów, w tym metali, szkła, ceramiki, a także niektórych tworzyw sztucznych.
• Trwała elastyczność: Po utwardzeniu zachowują elastyczność w szerokim zakresie temperatur, co pozwala na kompensację drgań i wibracji, zapobiegając pęknięciom i nieszczelnościom.
• Odporność chemiczna: Są odporne na działanie olejów, smarów, płynów chłodniczych oraz rozcieńczonych kwasów.
• Odporność na warunki atmosferyczne: Nie ulegają degradacji pod wpływem promieniowania UV, wilgoci czy ozonu, co sprawia, że mogą być stosowane również na zewnątrz.

Zastosowanie w Praktyce – Gdzie silikon sprawdza się najlepiej?

Dobór silikonu "na oko" to prosta droga do katastrofy. Poniższa tabela to kompas, który pomoże Ci nawigować w świecie specjalistycznych zastosowań.

Studium Przypadku Ataszek: Problem z wyciekiem oleju w serwisie maszyn rolniczych

Jeden z naszych klientów, duży serwis maszyn rolniczych, borykał się z powracającymi wyciekami oleju z misek olejowych w ciężkim sprzęcie. Stosowali popularne, czerwone silikony wysokotemperaturowe, które po kilku miesiącach intensywnej pracy traciły elastyczność i pękały pod wpływem drgań. Po analizie problemu zarekomendowaliśmy nasz silikon motoryzacyjny ATK 663. Kluczowe okazały się dwie cechy: neutralny system utwardzania, który nie powodował mikrowżerów na aluminiowej powierzchni miski, oraz znacznie wyższa elastyczność i odporność na starzenie w kontakcie z gorącym olejem. Po wdrożeniu ATK 663 problem reklamacji zniknął, a klient oszczędził tysiące złotych na kosztownych naprawach gwarancyjnych.

Parametry Techniczne – Na co zwrócić uwagę w karcie produktu?

Karta techniczna (TDS) to dowód osobisty produktu. Umiejętność jej czytania odróżnia profesjonalistę od amatora.

• Twardość (skala Shore A): Określa, jak twarda jest utwardzona guma. Typowe uszczelniacze mają 20-30 ShA (jak ATK 661 i ATK 663). Twardsze silikony (40-60 ShA) są mniej elastyczne. Wysoka twardość nie zawsze jest zaletą!
• Wydłużenie przy zerwaniu (%): Mówi o tym, o ile procent silikon może się rozciągnąć, zanim pęknie. Wartości 200-400% świadczą o dużej elastyczności, kluczowej przy kompensacji ruchów.
• Wytrzymałość na rozciąganie (MPa): Określa siłę potrzebną do zerwania próbki. To ważny parametr dla klejów silikonowych.
  
  

Odporność Temperaturowa – fakty i mity

To temat rzeka i źródło wielu nieporozumień.

• Standardowe silikony (np. ATK 661) pracują komfortowo w zakresie od -40°C do +120°C.
• Silikony wysokotemperaturowe (jak ATK 663) mają podniesioną odporność do +250°C w pracy ciągłej, a krótkotrwale wytrzymują nawet +300°C.
• Mit "Silikonu Żaroodpornego": Często słyszymy od klientów prośbę o silikon żaroodporny do 1200°C czy 1500°C do kominków czy pieców. To nie jest silikon! Produkty wytrzymujące takie temperatury to masy ceramiczne lub krzemianowe, jak nasz ATK FIRE. Są one twarde i kruche po utwardzeniu, w przeciwieństwie do elastycznych silikonów. Nazywanie silikonu "żaroodpornym" jest marketingowym uproszczeniem. Realna granica dla technologii silikonowej to okolice 300-350°C.
  
  

Aplikacja i Dozowanie – Jak pracować z silikonem profesjonalnie?

Nawet najlepszy produkt nie zadziała, jeśli zostanie źle zaaplikowany.

1. Przygotowanie Powierzchni – 80% Sukcesu

• Oczyszczanie i odtłuszczanie: Powierzchnia musi być czysta, sucha i wolna od tłuszczu. Najlepiej użyć dedykowanych odtłuszczaczy, jak IPA lub aceton.
• Aktywacja powierzchni:
  
  
  - Mechaniczna: Zmatowienie gładkich powierzchni (metal, tworzywa) włókniną ścierną lub drobnym papierem ściernym drastycznie zwiększa przyczepność.
  
  - Chemiczna (Primery): W przypadku trudnych materiałów, jak polipropylen (PP) czy polietylen (PE), aplikacja silikonu bez podkładu jest bezcelowa. Silikon go nie zwilży i nie przyklei się. W takich sytuacjach konieczne jest użycie primera, np. ATK 822 do PP lub ATK 823 do PE. Primer modyfikuje chemicznie powierzchnię, tworząc "most" dla kleju.
  
  

Czym nakładać i aplikować silikony ?

• Pistolety ręczne: Podstawa w każdym warsztacie. Jak założyć silikon do pistoletu? To proste: odetnij końcówkę kartusza, nakręć dyszę (aplikator) przyciętą pod odpowiednim kątem, włóż kartusz do pistoletu i gotowe. Warto inwestować w wyciskacze o wysokim przełożeniu (np. 26:1), które ułatwiają aplikację gęstych mas.
• Pistolety akumulatorowe i pneumatyczne: Pistolet akumulatorowy do silikonu czy pistolet do silikonu na wkrętarkę to ogromna oszczędność siły i czasu przy większych pracach. Zapewniają równomierny, płynny wypływ masy.
• Dozowniki przemysłowe: W produkcji seryjnej ręczna aplikacja jest nieefektywna. Stosuje się automatyczny wyciskacz do silikonu w postaci systemów dozujących.
  
  - Dozownik THD-4KG: Umożliwia precyzyjną, sterowaną pneumatycznie aplikację z typowych kartuszy 310 ml. Idealny na stanowiskach montażowych.
  
  - Systemy pompujące z beczek: Przy masowej produkcji silikon dostarczany jest w wiadrach 20 kg lub beczkach 200 l. Specjalistyczne pompy (np. system MR2020 dla mas 2K) tłoczą materiał bezpośrednio na linię produkcyjną do głowicy dozującej. To szczyt optymalizacji procesu.
  
  

Odpowiedzi na palące pytania - FAQ

• Czy silikon klei plastik? Tak, ale z wyjątkami. Doskonale klei PVC, PMMA (plexi), poliwęglan. Ma problemy z poliolefinami (PP, PE, TPO), gdzie niezbędny jest primer ATK 822.
• Czym skleić silikon? Utwardzony silikon ma bardzo niską energię powierzchniową, co sprawia, że prawie nic się go nie trzyma. Najlepszą metodą jest klejenie silikonu... silikonem. Nasze produkty ATK 661 i ATK 663 mają doskonałą adhezję do utwardzonych uszczelek silikonowych, co pozwala na ich naprawę lub doklejanie.
• Silikon na mokre powierzchnie: Większość silikonów RTV-1 wymaga suchego podłoża. Istnieją jednak specjalistyczne produkty, głównie na bazie polimerów hybrydowych (jak ATK 812), które potrafią utwardzać się nawet pod wodą, co wykorzystuje się np. przy naprawach basenów.

Bezpieczeństwo i środowisko – Co Musisz Wiedzieć?

Czy Silikony Są Szkodliwe?

Podczas utwardzania silikony RTV-1 uwalniają niewielkie ilości lotnych związków organicznych (LZO). W przypadku systemów octowych jest to kwas octowy, w neutralnych – najczęściej oksymy. Dlatego kluczowa jest dobra wentylacja pomieszczenia podczas pracy. Po pełnym utwardzeniu silikon staje się materiałem w pełni obojętnym chemicznie, bezpiecznym dla zdrowia i środowiska. Wiele silikonów, po przejściu odpowiednich badań, uzyskuje atesty do kontaktu z żywnością czy wodą pitną.

Usuwanie Silikonu – Gdy coś pójdzie nie tak

• Świeży silikon: Najłatwiej usunąć go mechanicznie (szmatką, szpachelką), a resztki zmyć rozpuszczalnikiem, np. izopropanolem.
• Utwardzony silikon: To już wyzwanie.
  
  -Metoda mechaniczna: Najskuteczniejsza. Delikatne odcięcie nożykiem, a następnie zdrapywanie resztek specjalnymi skrobakami.
  -Metoda chemiczna: Istnieją specjalne preparaty (removery) do usuwania silikonu. Zmiękczają one strukturę gumy, ułatwiając jej mechaniczne usunięcie. Aceton do usuwania silikonu jest mało skuteczny – nie rozpuszcza go, a jedynie może lekko napęcznieć. Co więcej, aceton jest agresywny i może trwale uszkodzić powierzchnie z tworzyw sztucznych czy lakierowane. Jak usunąć silikon z plastiku? Tu trzeba działać ostrożnie, najlepiej zaczynając od metod mechanicznych, by nie zmatowić i nie uszkodzić tworzywa.
  
  

 Zalety i wady stosowania silikonów

Rekomendacja eksperta ataszek: Silikon nie jest panaceum na wszystkie problemy związane z klejeniem i uszczelnianiem. Jednak w swoich dedykowanych zastosowaniach – tam, gdzie liczy się elastyczność, odporność na temperaturę i warunki zewnętrzne – jest absolutnie niezastąpiony. Kluczem do sukcesu nie jest szukanie "uniwersalnego" produktu, ale precyzyjny dobór technologii do konkretnego wyzwania.

Masz problem technologiczny? My mamy rozwiązanie.

Mamy nadzieję, że ten przewodnik rozjaśnił Ci skomplikowany świat silikonów. Pamiętaj, że za każdym naszym produktem stoi 35 lat doświadczenia i setki rozwiązanych problemów u naszych klientów. Jeżeli stoisz przed wyzwaniem technologicznym, szukasz optymalizacji procesu produkcyjnego lub po prostu potrzebujesz niezawodnego produktu – skontaktuj się z naszymi doradcami technicznymi. W Ataszek nie sprzedajemy tylko klejów, dostarczamy działające rozwiązania.