Эксплуатационные характеристики

К числу существенных механических свойств герметиков относятся: удлинение, сжимаемость, прочность на разрыв, модуль упругости, износостойкость, сопротивление разрыву, а также сопротивление усталости. В зависимости от характера применения герметику может требоваться очень небольшая прочность или же очень высокая прочность. У герметика должны быть механические параметры, достаточно высокие для того, чтобы он мог оставаться скрепленным с подложками на протяжении срока эксплуатации, а также для того, чтобы обеспечить барьер. Подложки могут довольно существенно перемещаться, что требует от герметика расширения и значительного сокращения без ущерба для адгезии с поверхностью. Определение  потенциала к движению является сложным процессом. На результаты оказывают воздействие температура, скорость изменения температуры и конфигурация соединений.

Нанесение герметика на наружную боковую обшивку.
Фото любезно предоставлено DAP.

Для целого ряда применений прочность может быть важнее эластичности. Низкая прочность, или, точнее, низкий модуль упругости при растяжении, может стать самым существенным фактором в ситуации, когда герметик соединяет одну или более непрочные поверхности. Прочность на разрыв необходима преимущественно для того, чтобы избежать нарушения связей при напряжении, и, не допустить, таким образом, переноса напряжения между подложками, как это происходит при использовании большинства адгезивов.

Модуль иногда может помочь определить потенциал растяжения или сжатия герметика. В целом, герметики с модулем от низкого до среднего способны выдерживать значительное движение без существенного напряжения для герметика или материалов подложки. Некоторые высокоэффективные герметики имеет рецептуры, составленные так, чтобы давать большую возможность движения, чем то, для выдерживания которого предназначено данное соединение. Нередко случается, что соединения, которые предназначены для расширения/сжатия на 25%, вынуждены выдерживать расширение/сжатие, превышающее 50% или даже более. Таким образом, более высокопроизводительные герметик обеспечивают еще и дополнительный фактор безопасности. Изменения в области эластичности или твердости при старении могут указывать на то, что процесс отверждения или деградации прогрессирует.

Предел прочности при сжатии представляет собой максимальную прочность сжатия, которую способен выдерживать герметик без разрыва или же избыточного вытеснения из соединения. Остаточным сжатием называется неспособность герметика возвращаться в исходное состояние после сжатия. Высокое значение остаточного сжатия обычно возникает из-за продолжающегося отверждения или деградационного сшивания материала в процессе сжатия. Остаточное сжатие нежелательно в соединении, которому предстоит расширяться и сжиматься. Релаксация напряжения представляет собой состояние, при котором снижается напряжение, в то время как натяжение остается. Некоторые герметики с низким модулем просто разрывает на части под воздействием низкого удлинения.

Герметики могут подвергаться истиранию или механическому износу. Примерами могут служить герметик, который используется в качестве компенсационного шва на автострадах,  а также герметик, который используется для подготовки каменных пешеходных дорожек. Они должны обладать хорошей устойчивостью к истиранию, протыканию и разрыву. Гибкие герметики, которые поставляются в виде химических отверждающих или не отверждающих составов, обладают различной степенью сопротивления разрыву.

Динамические нагрузки, удары и быстрые изменения напряжения могут также вызывать отказ герметика. Поэтому рассмотрение использования жесткого и гибкого эластомерного герметика, который может растягиваться, а затем возвращаться в первоначальное состояние за короткий период времени, должно стать первым шагом при выборе соединений, предназначенных для механических нагрузок.

Адгезия также является существенным фактором при определении эксплуатационных характеристик герметика. Те же правила адгезии, которые относятся к адгезивам, распространяются и на герметики. На адгезию, в первую очередь, влияет физико-химическое взаимодействие между герметизирующим материалом и поверхностью, на которую он наносится. Тем не менее, при создании некоторых видов соединений, где предусматривается значительное движение, прочное присоединение герметика к определенным подложкам может оказаться нежелательным. В таких ситуациях адгезионная прочность выше когезионной прочности герметика, поэтому герметик может быть разорван на части при расширении или сокращении. Это требует такого нанесения герметика, при котором он не приклеивался бы ко всем поверхностям. Для получения данного эффекта обычно используется опалубочная смазка или материал, способствующий извлечению, в нижней части соединения.