Wie sorgt Silikondichtmasse für eine langanhaltende Dichtleistung?

Aushärtungschemie und chemische Struktur: Warum Silikon-Dichtstoffe so lange halten

Silikon-Polymere: thermisch stabil, UV-beständig und hydrophob

Die innere Struktur von Siloxanen, also von Silikon-Dichtstoffen, die aus abwechselnden Silizium- und Sauerstoffatomen bestehen, verleiht ihnen ihre Haltbarkeit sowie thermische Stabilität und Flexibilität im Temperaturbereich von −50 °C bis 200 °C. Alle Bindungen in der Siloxanstruktur bestehen aus Silizium und Sauerstoff; im Gegensatz zu Kohlenstoff werden Sauerstoffbindungen verwendet, die UV-beständig sind. Diese Bindungen werden auch nach jahrzehntelanger UV-Bestrahlung nicht spröde. In der Struktur werden Siliziumatome eingesetzt, die an Methylgruppen gebunden sind; dadurch ist die Oberfläche hydrophob und weist Wasser ab, ohne Feuchtigkeit aufzunehmen. Dichtstoffe im Allgemeinen sind wassergefährdet und unterliegen daher einer Hydrolyse – einer wasserbedingten Bindungsspaltung. Silikon-Dichtstoffe sind deutlich haltbarer; in unabhängigen beschleunigten Wetterbeständigkeitstests schnitten sie insbesondere gegenüber Polyurethan-Dichtstoffen deutlich besser ab. Unter allen Dichtstoffen, die beschleunigte Wetterbeständigkeitstests durchliefen, waren Silikon-Dichtstoffe der einzige Dichtstofftyp, der über 90 % seiner ursprünglichen Elastizität bewahrte.

Beim Vergleich von säurehärtenden und neutral härtenden Siliconen müssen Haftung, Korrosionspotenzial und langfristige Klebfestigkeit berücksichtigt werden.

Die Eigenschaften der beiden Systeme sind wie folgt:

Eigenschaft | Säurehärtend | Neutral härtende Systeme
 
Aushärtungsgeschwindigkeit | Schneller (24–48 Stunden) | Langsamer (3–7 Tage)

Säurehärtende Systeme bieten eine schnelle Haftung und eignen sich hervorragend für Glas-, Aluminium- und Keramikuntergründe, bieten jedoch keine Haftung auf porösen Untergründen. Säurehärtende Systeme sind zudem nicht für den Einsatz mit Metallen, Beton oder eingebetteten elektronischen Komponenten geeignet, da die Freisetzung von Essigsäure langfristige Korrosion verursachen kann. Neutralhärtende Systeme weisen diese Nachteile nicht auf und sind daher für den Einsatz bei der Konstruktion sämtlicher Metallsysteme, Fassaden sowie bei Anwendungen mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen geeignet. Neutralhärtende Systeme härten langsamer aus, weisen aber eine bessere Leistung auf porösen Untergründen sowie bei unterschiedlichen Materialien auf. Daten aus Küstenbauvorhaben im Außenbereich zeigen, dass nach 15 Jahren neutralhärtende Systeme noch über 95 % der ursprünglichen Klebkraft aufweisen, während säurehärtende Systeme nur noch 70 % der ursprünglichen Klebkraft erreichen. Dies belegt zudem, dass neutralhärtende Systeme widerstandsfähiger gegenüber Salz, Feuchtigkeit und Bewegung sind.

Silikon-Dichtstoffe und Wetterschutz: Zusammenhang zwischen Langlebigkeit und Umweltbeständigkeit

Wasserdichtigkeit: Das Ergebnis hydrophober molekularer und chemischer Eigenschaften sowie keiner Schädigung durch Hydrolyse und Frost-Tau-Wechsel

Die molekulare und chemische Struktur von Silikon ist der Grund für dessen hydrophobe und wasserabweisende Eigenschaften, was bedeutet, dass Alterungseffekte, Auswirkungen durch Waschen oder Zeit nicht eintreten. Die Abstoßung von Wasser und Feuchtigkeit erfolgt unbegrenzt und funktioniert sogar noch unter extremem Wasserdruck oder bei vollständiger Untertauchung. Die Bindung der Siloxan-Molekularstruktur wird durch Wasser nicht aufgebrochen und ist daher nicht für einen Verlust der Wirksamkeit von Silikon verantwortlich. Ein Aufbrechen der molekularen Bindungsstruktur tritt nicht auf, weshalb es zu keiner Verringerung der Haft- und Kohäsionsfestigkeit kommt. Die Flexibilität der Silikonstruktur bleibt bis hinab zu −50 °C erhalten, wodurch Silikon auch bei starken Wassereinwirkungen und Temperaturschwankungen seine Funktionen vollständig erfüllen kann. Feldmessungen von Silikon in seiner härtesten Umgebung haben gezeigt, dass Silikon mehr als 300 thermische/inaktive Zyklen pro Jahr ohne Funktions- oder Wasserdichtigkeitsverlust aushält.

Feldnachweis für die Produktlanglebigkeit: UV-Stabilitäts- und Temperaturleistungsdaten aus über 20-jährigen Feldstudien

Beweise aus mehr als 20 Jahren Feldstudien belegen die außergewöhnliche Langlebigkeit von Siliconen. Längsschnittstudien an Gebäuden, die Anfang der 2000er-Jahre versiegelt wurden, zeigen, dass Silikonfugen nach über 20 Jahren kontinuierlicher UV-Bestrahlung noch über 90 % ihrer ursprünglichen Elastizität bewahren, während vergleichbare Polyastomer-Dichtungen innerhalb von 15 Jahren einen Abbau von 40–60 % aufweisen. Thermische Prüfungen im Bereich von −60 °C bis 200 °C zeigen weder Versprödung, Aufweichung noch Adhäsionsdelamination unter dauerhaften Extrembedingungen. Daher überdauern Siliconen häufig die zu dichtenden Materialien. Dokumentierte Installationen unter den küstennahen Bedingungen Floridas und den Wüstenbedingungen Arizonas erforderten nach 30 Jahren keinerlei Austausch des Dichtstoffes. Diese Langlebigkeit belegt nicht nur die Robustheit des Materials, sondern auch die Stabilität seiner Aushärtungschemie sowie seiner Wechselwirkung mit der Umgebungschemie.

Häufig gestellte Fragen

Was macht das Silikon-Polymergerüst so langlebig?

Die Silikonpolymer-Backbone verfügt über starke Si-O-Bindungen, wodurch die Backbone sehr langlebig ist; die Bindungsstärke in der Backbone ist sehr hoch. Dies macht Silikon sehr thermisch stabil, sehr UV-beständig und verleiht ihm eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit.

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen säurehärtenden und neutralhärtenden Silikon-Dichtstoffen?

Säurehärtende Silikone eignen sich nicht für Materialien, die korrodieren können, während neutralhärtende Silikone mit allen Materialien kompatibel sind. Säurehärtende Silikone setzen während des Aushärtens Essigsäure frei, wodurch sie sich hervorragend für nichtporöse Untergründe eignen, jedoch mit jedem Untergrund unverträglich sind, der korrodieren könnte. Neutralhärtende Silikone setzen während des Aushärtungsprozesses nicht-säurehaltige Substanzen frei, wodurch sie gut mit porösen Untergründen kompatibel sind.

Wie widersteht Silikon extremen Witterungsbedingungen?

Die extremen Wetterbedingungen sind auf starke Temperaturschwankungen zurückzuführen. Die Temperaturschwankungen können zwischen −50 °C und 200 °C liegen; Silikon zeichnet sich durch eine hohe Elastizität aus und behält bei allen Betriebstemperaturen seine Flexibilität. Die molekulare Struktur von Silikon ist dauerhaft hydrophob, UV-beständig und hydrolysebeständig sowie widerstandsfähig gegenüber extremen Wetterbedingungen.

Warum überdauern Silikon-Dichtstoffe andere Dichtstoffe wie Polyurethan?

Silikon ist thermisch stabil und unterliegt aufgrund extremer Hitze, Feuchtigkeit oder wechselnder klimatischer Bedingungen (einschließlich Ozon) keiner chemischen Reaktion. Silikone bleiben jahrzehntelang elastisch und bewahren ihre Haftfähigkeit, während Polyurethane nach etwa 15 Jahren abbauen und unbrauchbar werden.

Können Silikon-Dichtstoffe Frost-Tau-Wechselzyklen standhalten?

Ja, Silikon-Dichtstoffe sind flexibel und gewährleisten auch bei Frost-Tau-Wechselzyklen eine zuverlässige Wasserdichtigkeit und vermeiden so Rissbildung sowie Versagenserscheinungen an Fugen.