Tại sao keo silicone kháng tia UV? Đâu là dòng keo kháng tia UV tốt nhất

Trong các ứng dụng xây dựng như trám khe facade, cửa sổ hoặc tường ngoài, keo trám thường phải tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng trong thời gian dài. Khi vật liệu không chịu được tia UV, polymer có thể bị lão hóa, dẫn đến hiện tượng nứt, giòn hoặc mất khả năng bám dính. Vì vậy keo silicone kháng tia UV là một trong những tiêu chí quan trọng khi lựa chọn chất trám dùng ngoài trời.

Keo silicone thường được xem là vật liệu có chống chịu thời tiết tốt trong nhóm chất trám xây dựng. Tuy nhiên, không phải mọi loại keo silicone trên thị trường đều có khả năng kháng tia UV giống nhau. Để hiểu rõ điều này, cần xem xét cấu trúc vật liệu và cách các loại silicone được thiết kế cho từng mục đích sử dụng.

1. Vì sao keo silicone có khả năng kháng tia UV?

Khả năng kháng tia UV của silicone đến từ cấu trúc polymer polysiloxane. Đây là điểm khác biệt quan trọng so với nhiều loại polymer hữu cơ thông thường. Trong các polymer hữu cơ, mạch chính thường là liên kết carbon – carbon (C–C). Trong khi đó, silicone có cấu trúc mạch siloxane với liên kết Si–O–Si.

Năng lượng liên kết của Si–O vào khoảng 444–452 kJ/mol, cao hơn đáng kể so với liên kết C–C khoảng 348 kJ/mol. Nhờ năng lượng liên kết lớn hơn, cấu trúc polymer silicone khó bị phá vỡ khi tiếp xúc với bức xạ UV trong môi trường tự nhiên. Điều này giúp vật liệu giữ được tính đàn hồi và độ ổn định cơ học ngay cả khi sử dụng ngoài trời trong thời gian dài.

Bên cạnh khả năng chống tia UV, silicone còn có khả năng chống lại nhiều yếu tố môi trường khác như ozone, nhiệt độ và độ ẩm. Nhờ các đặc tính này, keo silicone kháng tia UV thường được ứng dụng trong các hệ sealant facade, kết cấu kính hoặc các vị trí trám khe ngoài trời yêu cầu độ bền thời tiết cao.

2. Có phải mọi loại keo silicone kháng tia UV đều giống nhau?

Mặc dù silicone có nền polymer polysiloxane với độ ổn định cao trước bức xạ UV, nhưng khả năng kháng tia UV trong thực tế không hoàn toàn giống nhau giữa các sản phẩm. Hiệu suất của keo silicone kháng tia UV phụ thuộc vào cách vật liệu được thiết kế, bao gồm hệ đóng rắn, thành phần polymer nền, hệ phụ gia và mục đích sử dụng trong từng hạng mục công trình.

2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chống UV

Một số yếu tố chính có thể quyết định độ bền thời tiết của silicone sealant bao gồm:

• Hệ đóng rắn của silicone: Hệ đóng rắn của silicone quyết định mức độ ổn định và khả năng tương thích vật liệu trong môi trường thực tế. Silicone trung tính thường được sử dụng cho các ứng dụng ngoài trời nhờ độ ổn định cao và ít phản ứng với vật liệu nền, tuy nhiên bản thân khả năng kháng UV vẫn phụ thuộc vào tổng thể công thức.

• Công thức vật liệu và phụ gia: Thành phần polymer và hệ phụ gia đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ bền thời tiết. Các chất ổn định UV, chất độn và phụ gia chức năng giúp hạn chế quá trình lão hóa, duy trì độ đàn hồi và độ bám dính khi vật liệu tiếp xúc lâu dài với ánh nắng.

• Mục đích thiết kế sản phẩm: Mục đích thiết kế sản phẩm là yếu tố quyết định cuối cùng. Một số dòng silicone chỉ được tối ưu cho nội thất, trong khi các dòng dùng ngoài trời được phát triển để chịu đồng thời tia UV, độ ẩm, dao động nhiệt và các điều kiện môi trường khắc nghiệt.

2.2 Dòng keo silicone có khả năng kháng UV tốt nhất

Trong ngành xây dựng, các dòng silicone được đánh giá có khả năng kháng UV cao thường thuộc hai nhóm chính: 

(1) Keo thời tiết dùng cho trám khe ngoài trời

Đây là nhóm keo silicone chịu thời tiết được thiết kế chuyên dụng để chịu tác động trực tiếp của môi trường ngoài trời, bao gồm tia UV, mưa, độ ẩm và biến đổi nhiệt độ. Keo thời tiết thường được sử dụng cho các hạng mục như trám khe cửa sổ, khe panel nhôm, khe tường ngoài và các vị trí trong hệ façade. Vật liệu cần đảm bảo khả năng bám dính trên nhiều bề mặt như kính, nhôm, bê tông và đá tự nhiên, đồng thời duy trì độ đàn hồi để thích ứng với chuyển vị nhiệt của công trình.

Trong hệ sinh thái sản phẩm của Apollo, hai dòng keo thời tiết giúp kháng tia UV thường được sử dụng cho các hạng mục ngoài trời gồm:

• Keo thời tiết Apollo Weatherseal A68: Đây là dòng keo thời tiết chuyên dụng cho các công trình ngoài trời. Sản phẩm được thiết kế để chống chịu các điều kiện thời tiết khắc nghiệt và duy trì độ bền ổn định trong thời gian dài.

• Keo thời tiết Apollo Weatherseal A79 - Keo silicone cao cấp gốc Alkoxy, nổi bật với độ co giãn linh hoạt, khả năng bám dính vượt trội và chống chịu thời tiết khắc nghiệt. Với hàm lượng VOC thấp, an toàn cho sức khỏe, giúp công trình hướng đến đạt chứng chỉ công trình xanh (LEED, LOTUS...).

(2) Keo kết cấu dùng cho hệ kết cấu kính cao tầng

Đây là loại silicone được sử dụng trong hệ thống kết cấu kính. Dòng chất trám này thường được kiểm nghiệm nghiêm ngặt để đảm bảo độ bền lâu dài trong môi trường ngoài trời. Các sealant structural được thiết kế để chịu:

• tia UV

• nhiệt độ

• tải trọng gió

• biến dạng kết cấu

Nhằm cung cấp giải pháp đa dạng cho các hạng mục facade và kết cấu kính, Chúng tôi hiện cung cấp các dòng keo kết cấu DOWSIL thuộc hệ sinh thái sản phẩm của Apollo Silicone. Đây là các dòng keo kết cấu được phát triển bởi Dow Chemical, một trong những tập đoàn hóa chất hàng đầu thế giới, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của hệ facade hiện đại và thường được sử dụng trong các công trình kính nhôm quy mô lớn.

Việc kết hợp các dòng keo kết cấu cho liên kết kết cấu cùng với keo thời tiết cho trám khe ngoài trời giúp hệ facade và cửa kính đạt được độ bền, độ kín và khả năng chống chịu thời tiết tốt trong quá trình vận hành lâu dài của công trình.

3. Cách nhận biết keo silicone có khả năng kháng UV

Người dùng có thể nhận biết keo silicone kháng UV thông qua một số thông tin trên bao bì hoặc tài liệu kỹ thuật như:

• Sản phẩm được ghi weatherproof sealant hoặc exterior sealant
• Ứng dụng cho facade hoặc trám khe ngoài trời
• Đạt các tiêu chuẩn như ASTM C920 hoặc ISO weathering test

Các sản phẩm đáp ứng những tiêu chí này thường được thiết kế để chịu tia UV và điều kiện thời tiết ngoài trời.

4. Kết luận

Keo silicone kháng tia UV được xem là vật liệu trám khe có độ bền thời tiết cao nhờ cấu trúc polymer polysiloxane ổn định. Liên kết Si–O trong silicone có năng lượng liên kết cao, giúp vật liệu khó bị phá vỡ dưới tác động của bức xạ UV.

Tuy nhiên, không phải mọi loại silicone đều có khả năng chống UV giống nhau. Hiệu suất thực tế của sealant phụ thuộc vào hệ đóng rắn, công thức vật liệu và mục đích thiết kế sản phẩm.

Trong các ứng dụng xây dựng ngoài trời như façade, hệ kính nhôm hoặc trám khe cửa sổ, silicone trung tính và silicone kết cấu thường được ưu tiên sử dụng nhờ khả năng chống tia UV và độ bền thời tiết tốt, giúp các khe trám duy trì độ kín và độ bền lâu dài trong quá trình vận hành của công trình.

Tài liệu tham khảo

1. Dow. Silicone Sealants for Structural Glazing and Weatherproofing Applications.

2. Shin-Etsu Chemical. Silicone Sealant Technical Guide for Construction.

3. ASTM International. ASTM C920 Standard Specification for Elastomeric Joint Sealants.

4. Dow Corning. Weathering Performance of Silicone Sealants in Exterior Applications.

Thuật ngữ chuyên ngành

FAQ: Câu hỏi thường gặp về keo silicone có khả năng kháng tia UV

1. Vì sao keo silicone kháng tia UV tốt hơn nhiều loại chất trám khác?

Keo silicone kháng tia UV có khả năng chống bức xạ mặt trời tốt nhờ cấu trúc polymer polysiloxane. Trong cấu trúc này, mạch chính là liên kết Si–O–Si với năng lượng liên kết khoảng 444–452 kJ/mol, cao hơn đáng kể so với liên kết C–C trong các polymer hữu cơ thông thường. Nhờ vậy polymer silicone khó bị phá vỡ dưới tác động của tia UV, giúp vật liệu duy trì độ đàn hồi, độ bám dính và độ ổn định cơ học khi sử dụng ngoài trời trong thời gian dài.

2. Ứng dụng của keo silicone kháng tia UV trong xây dựng nào?

Trong xây dựng, keo silicone kháng tia UV thường được dùng cho các hạng mục trám khe ngoài trời như facade, khe cửa sổ, panel nhôm hoặc tường ngoài công trình. Những vị trí này thường xuyên tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng và điều kiện thời tiết nên cần vật liệu có khả năng chống lão hóa polymer, duy trì độ kín và độ bền lâu dài.

3. Có phải mọi loại keo silicone đều có khả năng chống tia UV giống nhau?

Không phải mọi loại silicone đều có khả năng chống UV giống nhau. Mặc dù polymer silicone có độ ổn định cao, nhưng hiệu suất kháng tia UV của từng sản phẩm còn phụ thuộc vào hệ đóng rắn, công thức vật liệu, phụ gia ổn định UV và mục đích thiết kế sản phẩm. Một số loại silicone chỉ được thiết kế cho nội thất, trong khi các dòng keo thời tiết ngoài trời được tối ưu để chịu tia UV và điều kiện môi trường khắc nghiệt.

4. Những yếu tố nào ảnh hưởng đến khả năng kháng tia UV của keo silicone?

Khả năng kháng tia UV của silicone sealant phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong công thức sản phẩm. Trong đó quan trọng nhất là hệ đóng rắn của silicone, thành phần polymer nền, các chất ổn định UV và hệ phụ gia. Ngoài ra mục đích thiết kế sản phẩm cũng quyết định khả năng chống lão hóa của vật liệu khi sử dụng trong môi trường ngoài trời.

5. Vì sao facade luôn yêu cầu keo có khả năng kháng UV cao?

Facade là lớp bao che ngoài cùng, chịu tác động liên tục từ nắng, mưa và gió. Nếu keo không đủ bền, toàn bộ hệ kín nước và liên kết sẽ bị ảnh hưởng, dẫn đến rủi ro thấm và hư hỏng kết cấu. 

Lý do vì sao trong các bài viết của Apollo Silicone luôn sử dụng linh hoạt 2 thuật ngữ Silicone (có chữ e) và Silicon (không có chữ e):

Silicon (Si) “không có chữ e” đơn giản chỉ là một nguyên tố hóa học. Còn với Silicone “có chữ e” là một hợp chất cấu trúc bao gồm các nguyên tử Silicon và Oxygen kết hợp với nhau tạo thành chuỗi Polymer giống cao su có khả năng kháng lại sự thay đổi của nhiệt độ, co giãn và đàn hồi tốt, không dẫn điện dẫn nhiệt.

Sản phẩm từ Silicone có tên thương mại là Silicone Sealant chuyên dùng để gắn, trám trét, bịt kín các khe hở, mối nối nhôm kính và nhiều loại vật liệu xây dựng khác. Trong thực tế, chúng ta thường gọi các sản phẩm này là Keo Silicon (không dùng chữ e theo thói quen, viết và hành vi tìm kiếm trên mạng), nhưng về mặt kỹ thuật, chất trám Silicone mới là thuật ngữ để chỉ những sản phẩm này. Và khi nhắc đến các sản phẩm này, Silicone “có chữ e” là cách sử dụng chính xác nhất.