실리콘이 내열성, 내한성이 뛰어나 넓은 온도범위에서 안정된 물성을 보이는 이유는 무엇입니까?
실리콘의 기본골격(주쇄)은 실록산 결합입니다. 실록산 결합은 규소(Si)와 산소(O)가 상호 연결된 것으로 이 실록산 결합 에너지가 크기 때문에 내열성이 뛰어난 특장을 지니고 있습니다. 규소는 이산화 규소(SiO₂)의 형태로 암석의 주성분을 이루고 있으며 실리콘의 기본골격이 이러한 암석과 같은 무기물의 특장을 가지고 있기에 열에 강하다고 할 수 있습니다.
아울러 실리콘은 분자구조상 결정구조를 만들기 어려운 성질(비결정성)이 있습니다. 일반적으로 분자끼리 접근하면 분자간에 끌어당기는 힘이 작용하여 일종의 결합상태를 이루는데, 실리콘은 이러한 분자간의 인력이 작기 때문에 움직이기 쉽고 유리 전이점이 낮아 내한성이 좋은 장점을 보입니다. 이러한 분자구조로 인하여 실리콘은 딱딱해지기 어렵고 온도에 따른 점도변화가 작아서 넓은 온도범위에 걸쳐서 안정된 물성을 발휘할 수 있는 것입니다.
실리콘의 발수성, 이형성 등이 좋은 까닭은 무엇입니까?
실리콘의 기본 골격인 실록산 결합은 측쇄를 가지고 있으며 실리콘의 가장 대표격인 디메틸실리콘 을 예로 들면 물과 친해지기 어려운 소수성의 메틸기라고 하는 유기기가 붙어 있습니다. 실리콘의 분자는 나선구조로 되어 있어 나선의 외측이 이 메틸기로 덮여 있기 때문에 발수성을 띠게 되는 것입니다. 실리콘은 전술한 바와 같이 분자간의 인력이 작기 때문에 표면장력이 낮고 기재표면에 퍼지기 쉬운 특장이 있습니다. 기재의 구석구석까지 퍼짐으로써 높은 이형성 등 뛰어난 표면 특성을 발휘할 수 있게 되는 것입니다.
화학적으로 불활성이라고 들었는데 화학적 불활성이라는 것은 어떤 것입니까?
실리콘은 전술한 바와 같이 결합 에너지가 크기 때문에 상온에서는 농도가 10% 이하의 산이나 알칼리의 영향을 받기 어렵고 물성변화가 거의 없습니다. 또한, 유기수지 등 다른 기재를 변질시키거나 손상을 주는 등의 악영향이 거의 없기 때문에 안정성이 높은 제품이라 할 수 있습니다.
실리콘은 규소가 플러스의 전하를 산소가 마이너스의 전하를 갖고 있어 분자의 50%가 이온결합성을 갖고 있어서 이것이 화학결합상의 특장이 되고 있습니다.
실리콘은 전기특성이 좋다고 하는데 전기특성이 좋다는 것은 어떠한 것입니까?
실리콘은 주골격이 무기 폴리머의 성질을 갖고 있기 때문에 전기절연성이 뛰어납니다. 또한 내열, 내한성이 좋고 넓은 온도범위에서 전기특성이 변하지 않는 것도 특장이라 할 수 있습니다. 실리콘은 온도나 주파수를 변화시켜도 전기특성변화가 작고 절연물질에 불활성이기 때문에 고온이나 저온에서의 전기특성이 우수합니다.
또한 전기에 의한 열화가 진행되어 분해되어도 최종적으로는 무기물질인 실리카만 남기 때문에 내아크성, 내트랙킹성이 좋아 고전압 부분의 절연재료로서도 우수한 성능을 보입니다. 저분자량의 휘발성 실리콘은 릴레이나 커넥터 등 전기접점부의 스파크에 의해 절연물로 되어버리는 전기접점장해의 원인중 하나가 되고 있습니다. 이러한 저분자 실리콘을 저감시킨 타입의 제품도 있으므로 사용조건에 따른 검토가 필요합니다.
광학계의 실링, 폿팅재로서 실리콘을 사용하고 싶은데 자외선에 의한 열화 우려나 굴절율에 대한 영향이 없는지 알려주십시오.
실리콘은 내후성이 뛰어난 재료이기 때문에 자외선 등에 의한 물성저하는 거의 없습니다. 그러나 광학계통에의 적용은 무색투명하고 변색이 적은 부가형의 실리콘폿팅재가 적합합니다. 신에츠에는 광학용 충전재료로서 석영유리(굴절율n=1.46)에 가까운 투명성을 갖고 있는 구리스상의 오일 컴파운드(제품명:옵토씰)도 있습니다.
저분자 실리콘(저분자실록산)이라는 것은 불순물입니까? 또한 D3~D10이라고 쓰여 있는데 어떤 의미인가요?
저분자실록산이라는 것은 Me2Si-O-단위가 고리를 이룬 환상실록산을 말합니다. Me2Si-O-단위가 3개인 3량체를 D3, 4량체는 D4 ... 10량체는 D10입니다. 이러한 것들이 실리콘의 원료로, 오일이나 액상고무가 된 후에도 일부가 제품에 미량으로 남아 있는 것으로 불순물은 아닙니다.
단지 저분자실리콘은 휘발성으로 전기접점부에의 사용(전기특성 참조) 등에 있어서 이상을 초래할 우려가 있습니다. 그러나 접촉면을 덮을 정도의 농도가 아니라면 그러한 위험성은 크게 줄어들며 이러한 저분자실리콘을 한계치까지 제거한 저감타입 제품도 개발되어 있습니다. 저분자 저감타입 RTV고무는 전기전자용, 클린룸용 등으로 사용되고 있습니다.
보관해 두었던 실리콘 제품을 사용하려고 보았더니 모양이 변해버렸습니다.(ex:증점, 분리) 품질보증기한이나 보관방법에 대해서 알려 주십시오.
제품에 따라 다르기 때문에 상세한 사항은 납입사양서에 기재된 보관조건, 보증기한을 참조하여 주십시오. 품질변화는 본질적으로는 화학반응에 의한 것이 많고 열, 빛, 산, 알칼리 등에 의해서 변질됩니다. 변질을 방지하기 위해서는 밀봉한 후에 냉암소에 보관하는 것이 좋습니다. 한번 개봉한 제품은 다 사용하시기를 권하며 품질보증기한을 지나서 장기 보관한 제품은 특성을 충분히 발휘할 수 없으므로 사용을 피하여 주시기 바랍니다.
방수재로 실리콘을 검토중 입니다. 실리콘은 가스 투과성이 좋아서 수증기가 투과해 버려 방수
성능이 저하될까 걱정입니다.
실리콘은 가스, 수증기의 투과성이 좋은 재료입니다. 그러나 물과 수증기는 분자의 밀도가 다르기 때문에 가스투과성이 좋다고 해서 방수성이 나쁘다고는 할 수 없습니다. 실리콘은 발수성이라고 하는 기본특성을 지니고 있고(발수성, 이형성 참조) 내후성, 내열성 등의 특성이 있어 장기간에 걸쳐 열화되기 어렵기 때문에 방수씰재로 아주 뛰어난 재료입니다. 건축용 실란트로서도 광범위 하게 적용되고 있어 안심하고 사용할 수 있습니다.
계절에 따라 실리콘의 경화에 차이가 있는 것 같습니다. 원인과 대책을 알려주십시오.
축합경화형 RTV고무는 공기중의 습기와 반응하여 경화됩니다. 그래서 여름철 고온고습시에는
경화가 빠르고 겨울철 저온저습시에는 경화가 느려집니다. 안정된 경화성을 얻기 위해서는 온도,
습도 관리가 필요합니다. 축합경화형으로 안정된 경화성을 얻기 어려운 경우는 계절뿐만이 아닌
날씨의 영향도 고려할 수 있습니다.
실리콘 고무에 접착제를 사용하고 싶은데, 접착이 약하고 바로 떨어져 버립니다. 어떻게 하면
좋을까요?
실리콘은 다른 유기계 폴리머와 비상용성이고 또한 발수, 이형성이 우수하다는 점에서 알 수 있듯
이 표면 에너지가 낮기 때문에 일반 유기계 접착제는 대부분 적용할 수가 없습니다. 실리콘 고무와
다른 소재의 복합재료 등을 고려할 때에는 축합형, 부가형 액상실리콘 고무의 사용을 권장합니다.
다른 한편으로는 피착물에 따라 전용 프라이머를 사용하면 접착력을 높일 수 있습니다.
용법대로 사용하였으나 경화가 되지 않습니다. 어떠한 원인으로 볼 수 있습니까?
액상고무에는 일액형과 이액형이 있습니다. 이액 혼합 타입에는 주제와 촉매가 개별 포장되어있기 때문에 각각을 적정량으로 혼합할 필요가 있습니다. 경화가 잘 되지 않는 경우에는 혼합불량에 의한 촉매의 분산불량을 의심할 수 있습니다.
또한 부가경화 타입에는 백금촉매가 황, 인, 질소 등을 함유한 화합물과 접촉할 경우 촉매로서의 역할을 할 수 없게 되기 때문에 충분히 경화불량이 발생할 수 있습니다(촉매독과의 접촉). 부가타입의 제품을 사용할 경우에는 기재 등 접촉할 재질에 이러한 성분이 함유되어 있지 않은지 사용전에 테스트 등을 통해 충분히 주의할 필요가 있습니다.
틈새실링재를 찾고 있습니다. 제품선택의 포인트는 ?
액상 실리콘 고무는 크게 나누어서 2종류가 있습니다. 하나는 부가타입 다른 하나는 축합타입으로 제일 먼저 정해야 할 것은 부가(가열)경화로 할 것인가 또는 축합(상온)경화로 할 것인가의 선택 입니다. 부가경화 타입은 일반적으로 100℃이상의 가열에 의해 경화되는 액상고무입니다. 그렇기때문에 가열장치를 사용할지, 사용개소(피착제)가 가열에 견딜 수 있는지를 검토할 필요가 있습니다.
또한 경화저해 물질(부가독)의 유무도 확인이 필요합니다.(경화불량 참조)
한편, 축합경화 타입은 공기중의 습기와 반응해서 부생가스를 발생시키며 경화되는 액상고무입니다.
경화가 서서히 진행되기 때문에 충분히 경화가 진행되기까지 피착체를 방치해둘 시간 및 공간적인 여유를 필요로 합니다. 또한 공기중의 습기에 의해 반응이 진행되기 때문에 면접착에는 적합하지 않습니다. 축합타입의 부생가스에는 여러 종류가 있으며 탈초산 타입은 금속을 부식시키고, 탈옥심 타입은 동을 부식시키는 등 사용개소에 따라 구분하여 사용할 필요가 있습니다. 탈아세톤 타입과 탈알콜 타입은 전기,전자용으로 최적의 실링재입니다.
실리콘이 의도하지 않은 곳에 부착되었습니다. 제거방법이나 폐기방법은?
아직 경화되지 않은 상태라면 용해성이 있는 톨루엔 등의 용제로 세정하면 제거할 수 있으나 용제로 세정할 부분에 플라스틱류 등 내용제성이 취약한 재료가 있을 때에는 용제의 선택에 주의가 필요합니다. 경화물은 칼 등을 이용하여 물리적으로 제거하여 주십시오. 제거한 경화물은 일반적 으로 멸각처리하여 폐기하십시오. (대표적인 용제 : 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 솔벤트납사, 공업용 가솔린 등)
RTV고무는 여러색상이 있는데 색상에 따라 뭔가 성능차이가 있습니까? 그리고 경화후에 고무위에 착색을 할 경우 어떻게 하는 것이 좋은가요?
건축용 실란트에는 여러 가지 표준색, 특수색이 있습니다. 여기에 의장을 목적으로 착색을 하는 경우에 있어서도 실링재의 성능은 기본적으로 변하지 않습니다.
또한 경화된 고무에 착색을 할 경우는 실리콘계 착색용 코팅재를 사용하는 것이 좋습니다. 신에츠 화학에는 도장용 하지처리제(제품명 페인터-20)가 있으나 사용시에는 상도포할 유기도료와의 상용성을 사전에 확인할 필요가 있습니다.
경화물이 황색으로 변색되어 버렸습니다. 원인과 대책을 알려주십시오.
경화타입에 따라 차이가 있으나 축합형 액상고무는 열, 자외선 등의 영향으로 황변될 수 있습니다.
주로 첨가되어 있는 접착성 향상제가 원인으로 추정되나 고무물성, 접착성 등에 미치는 영향은 거의 없습니다. 비교적 황변의 정도가 적은 것은 탈알콜, 초산타입이지만 황변이 문제가 될 경우에는 부가타입 액상고무의 사용을 권장합니다.