Вся правда о полиуретановых герметиках

История герметизирующих материалов насчитывает уже не мало сотен лет. Первоначально в качестве герметиков и клеев применяли натуральные каучуки и пчелиный воск. А вот уже с начала 20 века синтетические полимеры вытесняют натуральные материалы, благодаря высокой адгезии практически ко всем материалам, используемым в строительстве.

На российском и зарубежном строительных рынках в настоящее время представлен широкий спектр герметизирующих материалов. Это герметики для наружных и внутренних работ. Производители предлагают как одно-, так и двухкомпонентные составы, встречаются даже трехкомпонентные материалы. Классификаций достаточно много: по температуре нанесения и эксплуатации, по количеству компонентов, по эластичности (эластичные и пластичные герметики). Прежде чем остановить свой выбор на том или ином виде герметика, необходимо понимать какие задачи нужно выполнить с помощью материала: герметизация, склеивание, гидроизоляция и т.п.

Наиболее часто используемыми в строительстве являются: полиуретановые, акриловые, силиконовые, тиоколовые (полисульфидные) и гибридные герметики. Реже встречаются битумные, бутилкаучуковые связующие.

Сравнительная таблица видов герметиков:

Улучшение физико-механических характеристик, увеличение срока службы герметика, рост соотношения «цена-качество»

Тип	Основа	Область применения	Преимущества	Недостатки
Акриловые	Смесь акрилатных полимеров на водной основе	Хорошая адгезия к пористым поверхностям: дерево, кирпич, штукатурка, гипсокартон. Для внутренних работ	Широкая цветовая гамма, низкая цена	Неэластичны, боятся влаги, для малоподвижных швов, малый срок службы
Силиконизированные	Смесь акрилатных полимеров с силанами	Для герметизации трещин и швов в деревянных конструкциях внутри и снаружи. Достаточная адгезия к пористым и непористым основаниям.	УФ-стойкость, устойчивы к перепадам температуры, осадкам, паропроницаемы	Низкая эластичность, малый срок службы
Силиконовые	Жидкие силоксановые каучуки	Широкое применение в быту и промышленности	Универсальность, высокая УФ-стойкость, хим.стойкость, широкий диапазон рабочих температур	Неремонтопригодны, не окрашиваются, не выдерживают многократные циклы растяжения-сжатия – растягиваются.
Тиоколовые	Жидкие полисульфидные каучуки	Герметизация швов бетонных конструкций, стыков тяжелых и легких элементов, ограждающих конструкций, герметизация стеклопакетов	Высокая адгезия к строительным материалам, быстрая полимеризация, самая низкая газопроницаемость	Скудная цветовая гамма, сложность применения двухкомпонентного материала.
Полиуретановые	Уретановый форполимер	Герметизация фасадных и кровельных стыков, швов в бетонных полах, ограждающих конструкций (деформативностью до 25%)	Ремонтопригодность, окрашиваемость, высокая прочность и эластичность	Не стойки к агрессивным средам (хлор), нельзя использовать при температурах выше 90ºС.
Гибридные	Уретановый форполимер с силанольными группами	Герметизация стыков металлических конструкций, автомобилестроение, судоремонт, приклеивание паркета	Высокий модуль, УФ-стойкость, окрашиваемость	Высокая цена

Рассмотрим полиуретановые герметики.

Полиуретановые герметики выпускаются в виде одно- и двухкомпонентных составов.

Однокомпонентный герметик – пастообразный полиуретановый форполимер с низкой молекулярной массой. Материал обладает высокими показателями адгезии практически ко всем строительным материалам: стекло, керамика, дерево, бетон, ПВХ. После вскрытия упаковки полимеризуется под действием атмосферной влаги. В закрытой упаковке полимеризация не происходит. Соответственно, чем больше слой герметика, тем больше затрудняется диффузия воды в слое материала.

Наиболее удобны для использования однокомпонентные материалы, так как нет необходимости смешивать компоненты, что гарантирует постоянное качество герметика. Однокомпонентные полиуретановые герметики отверждаются под действием влажности воздуха и имеют очень широкий спектр применения в строительстве: герметизация стыков строительных конструкций (деформативностью более 25%). Полиуретановые герметики обладают отличной адгезией к большинству современных строительных материалов: дерево, бетон, камень, кирпич, стекло, керамика, металл, ПВХ. Эти материалы обладают высокой эластичностью (до 1000%) и прочностью, выдерживают многократные циклы растяжения-сжатия, перепады температур, ремонтопригодны и легко окрашиваются. Применяются для герметизации фасадных и кровельных стыков, швов в бетонных полах, проклейки кузовов, вклейки автомобильных стекол. Наиболее известные ТМ однокомпонентных полиуретановых герметиков: Рабберфлекс ПРО (Франция), Sikaflex (Швейцария), Soudaflex (Бельгия), Bostik (Франция), TYTAN (Польша).

Однако, однокомпонентные герметики имеют ограничение по температуре применения, их использование возможно при температуре не ниже -10ºС, по двум причинам:

• при понижении температуры снижается влажность воздуха, что отрицательно сказывается на процессе полимеризации герметика (процесс замедляется из-за недостаточной влажности и затрудненной диффузии влаги в слой герметика). Таким образом, время полной полимеризации сильно увеличивается, что отрицательно сказывается на конечных характеристиках материала (адгезия, эластичность, твердость).
• при понижении температуры вязкость герметика возрастает, что затрудняет экструзию герметика из файл-пакета, что значительно усложняет процесс нанесения материала.

Двухкомпонентные герметики представляют собой комплект поставки, состоящий из основной пасты (на основе полиолов) и отвердителя (диизоцианата). До смешения компонентов 2К герметики могут храниться достаточно долгое время, так как на их состояние не влияют условия окружающей среды. После смешивания двух компонентов необходима выработка готовой смеси в течение определенного времени, так как процесс полимеризации уже начался и смесь будет полимеризоваться независимо от условий окружающей среды.

Двухкомпонентность герметиков позволяет использовать их при низких температурах вплоть -20ºС, так как на скорость их полимеризации температура и влажность не оказывают прямое влияние. По конечным характеристикам двухкомпонентные герметики практически не отличаются от однокомпонентных составов. Двухкомпонентные полиуретановые герметики имеют высокую прочность, выдерживают высокие эластические нагрузки, многократные циклы растяжения-сжатия. Могут применяться для герметизации стыковых соединений деформативностью до 25-30%.

Наиболее известные ТМ двухкомпонентных полиуретановых герметиков: Сазиласт (Россия), Оксипласт (Латвия), Тектор (Россия), Элур (Латвия).

Двухкомпонентные герметики имеют также ряд недостатков:

• время, затраченное на перемешивание компонентов, увеличивает общее время выполнения работ по герметизации, что отрицательно влияет на производительность рабочей бригады
• качество конечного продукта очень сильно зависит от качества замеса материала, строгого соблюдения пропорций, соответственно, очень большое влияние имеет человеческий фактор.
• срок службы готовой смеси ограничен и требует полной выработки материала сразу после смешивания, что не позволяет прекращать работы, в противном случае, если во время проведения работ пошел дождь и нет укрытия, нанесение материала приходится прекращать, что приводит к потери неиспользованного герметика в таре. Таким образом, наиболее удобным для использования можно считать однокомпонентный материал.

Существует ряд характеристик, на которые стоит обращать внимание при выборе полиуретанового герметика: сухой остаток, эластичность и прочность на разрыв, твердость по Шор А, температуры нанесения и эксплуатации.

Итак, по порядку:

• сухой остаток – доля нелетучих веществ в материале, по данному значению можно определить есть ли в герметике растворитель. Чем ближе это значение к 100%, тем качественнее материал, тем меньше вероятность того, что герметик даст усадку после нанесения. К примеру, значение 80% говорит о том, что в герметике содержится 20% растворителя, который улетучится при нанесении, что даст усадку материала.
• эластичность – данный показатель отвечает за способность герметика растягиваться и сжиматься, чем выше значение, тем легче герметик растягивается и восстанавливает свою форму, лучше работает при низких температурах.
• прочность на разрыв – чем выше данный показатель, тем большее усилие надо приложить, чтоб нарушить целостность материала.
• твердость по Шор А – характеризует твердость герметика после полимеризации согласно определенному методу испытаний, чем выше этот показатель, тем тверже герметик на ощупь после полимеризации. К примеру, твердость по Шор А = 15 ед. – данный материал напоминает по твердости медицинский жгут, твердость по Шор А = 50 – материал близок по твердости к шине автомобиля.
• температуры нанесения и эксплуатации – очень важный показатель, именно эти цифры говорят нам о том, в каком температурном интервале могут применяться и эксплуатироваться материалы. Для всех полиуретановых характерный интервал эксплуатации -50 - +90ºС. Однако, температуры при которых возможно нанесение материала у всех герметиков различаются. Особенно актуальным это становится в зимний период, когда среднесуточная температура опускается ниже +5ºС. Для большинства однокомпонентных герметиков период нанесения заканчивается, и тут важно обращать внимание на допустимые температурные интервалы.

Ниже приведена сравнительная таблица наиболее известных торговых марок однокомпонентных полиуретановых герметиков:

Торговые марки	Рабберфлекс PRO PU	Sikaflex (Sika)	3M PU (3M)	Masterflex (BASF)	Rubberflex (Alchimica)	Bostik (Bostik)	TYTAN (Selena)	Soudaflex (Soudal)	Isoflex (Olin)
Сухой остаток, %	98	95	98	93-95	95	95	98	95	95
Относительное удлинение при разрыве, %	460-1000	400-900	460-910	400-600	500-900	250	250	700	-
Условная прочность в момент разрыва, МПа	1,8	1,4	1,8	1,5	1,6	0.8	-	1,7	0.6
Температура нанесения, °С	-10/+40	+5/+30	-10/+40	+5/+30	-10/+40	+5/+30	+5/+30	+1/+30	+5/+30
Температура эксплуатации	-60/+90	-40/+80	-60/+90	-40/+80	-60/+90	-40/+80	-40/+80	-40/+80	-40/+80
Плотность, г/см3	1,2	1,3	1,2	1,3	1,4	1,2	1,2	1,3	1,2
Цена, руб./600 мл	275	430	275	360	240	285	235	200	200

Все герметики обладают хорошей адгезией к бетону и металлу, устойчивы к деформациям. При этом герметики Рабберфлекс обладают большей эластичностью (до 1000 %) и стойкостью к деформационным нагрузкам. Большим плюсом герметиков Рабберфлекс являются температурные интервалы как нанесения (-10°С - +40°С), так и эксплуатации (-60°С - +90°С) – таким образом, увеличивается температурный предел нанесения герметика, что позволяет не прекращать работы даже в холодное время года (в т.ч. и зимний период). При этом герметик сохраняет требуемую эластичность и легко наносится, в отличие от аналогов.

Также стоит обратить внимание на стоимость полиуретанового герметика. Как видно из таблицы, этот показатель очень разнится, разброс составляет 200-430 руб. Из чего складывается стоимость материала:

1. Стоимость сырья для полимера - так как в Европе несколько крупных концернов, которые поставляют сырье для производства полиуретанового герметика, то первоначальная стоимость приблизительно одинакова.
2. Количество дешевых добавок вводимых в полимер (растворитель, тиксотропные добавки) – здесь каждый производитель решает сам, соответственно, чем больше в герметике растворителя и различных наполнителей, тем дешевле он будет стоить, однако это отрицательно сказывается на качестве конечного продукта.
3. Стоимость производства – заводы у большинства производителей размещены в Европе, поэтому стоимость производства у них практически одинакова.
4. Так как товар везется из Европы, то стоит учесть стоимость транспорта, но опять же разница здесь незначительна.
5. Расходы на таможню – таможенный сбор и НДС.
6. Сертификация тоже стоит денег (но является единовременным вложением и не оказывает большого влияния на цену)
7. Наценка на ТМ – тут-то и происходит самое большое удорожание продукта, так как в зависимости от популярности ТМ; чем известнее ТМ, тем, как правило, дороже ее продукты. При этом стоимость герметика не имеет никакого отношения к его качеству, так как в цену материала закладываются расходы на рекламу.

Таким образом, при выборе герметика, стоит обращать внимание не только на популярность и востребованность торговой марки, но и на состав материала. Следовательно, не стоит выбирать самый дорогой герметик, в надежде на наилучшее качество, впрочем, как и самому дешевому доверять не стоит, так как в этом случае надеяться на хорошее качество, отсутствие растворителей не приходится; лучше выбрать материал в среднем ценовом диапазоне 230-270 руб. за тубу.

Основные области применения полиуретановых герметиков:

• Герметизация межпанельных и межблочных швов.
• Герметизация фасадных и кровельных стыков.
• Герметизация стыков строительных конструкций с бетонными, металлическими, деревянными и ПВХ – поверхностями.
• Автомобильная и контейнерная индустрия, изотермические фургоны и холодильные камеры (герметизация швов материалов, имеющих различные коэффициенты температурного расширения).
• Производство катеров, судов и яхт.
• Производство стеклопакетов.
• Строительная сфера (герметизация бетонных конструкций и заполнение температурных швов).

Вывод: Полиуретановые герметики являются универсальным решением проблем герметизации швов в строительстве, автомобилестроении, в быту. Исключение составляют лишь специальные области применения: эксплуатация при температурах выше 90ºС, в агрессивных средах (не выдерживают воздействия хлора). Неоспоримыми преимуществами обладают однокомпонентные составы: высокотехнологичны, удобны в применении, экономичны в использовании и исключают производственные потери, связанные с вынужденным прекращением работ из-за неблагоприятных погодных условий и т.п. (применение двухкомпонентных композиций, к примеру, предусматривает обязательную выработку приготовленной смеси).