硅酮耐候密封胶分级及其选择.pdf

A r c h i t e c t u r a l F u n c t i o n a l G l a s s l 1 2 0 0 9 硅酮耐候密封胶分级及其选择 浙江凌志精细化工有限公司 陈世龙 1 前 言 目前 与 硅 酮耐 候密 封 胶 相关 的标 准很 多 主要 有 I S O 1 1 6 0 0 建筑结构一 密封材料一 分类及要求 A S T M C 9 2 0 弹性填缝密封胶标准规范 G B T 1 4 6 8 3 硅酮建筑密封胶 J C T 8 8 1 混凝土建筑接缝用密封 胶 J C T 8 8 2 幕墙玻璃接缝用密封胶 J C T 8 8 3 石 材用建筑密封胶 J C T 8 8 4 彩色涂层钢板用建筑密 封胶 J C T 8 8 5 建筑用防霉密封胶 J C T 4 8 5 建筑 窗用弹性密封剂 J C T 9 7 6 道桥嵌缝用密封胶 等 各标准对接缝密封胶位移能力 的检测指标不尽相 同 但主要是通过弹性恢复率 拉伸模量 定伸粘结性 热 压一 冷拉后的粘结性 浸水光照后的定伸粘结性等指 标及与其相类似的指标进行表征 2 硅酮 耐候 密 封胶材料 的特 性 硅 酮耐 候 密封 胶 是 以 聚二 甲基 硅 氧 烷 为 主要 原 料 辅以交联剂 填料 增塑剂 偶联剂 催化剂在真空 状态下混合 而成的膏状物 在室温下通过与空气中的 水发生反应 固化形成弹性硅橡胶 硅酮耐候密封胶的高分子主链主要 由硅一 氧一 硅 键 组成 在 固化过 程 中交联剂 与基 础 聚合物 反应 形成 网状的 S i O S i 骨架结构 其键能为 1 0 6 K c a l m o l 而 通常 的高 分子材料 的 C 一 0和 C C键能 均较 小 分别 为 8 0和 8 5 2 K c a l m o l o与其他高分子组成 的有机密 封胶 如 聚氨酯密封胶 丙烯酸类密封胶 聚硫密封 胶等 相 比 最显著的特点就是优异的耐高低温性能 和耐候性能 另外 S i 一 0 一 S i 键键能很高 不仅远大于 其它高聚物键能 其他化学键键能都低于 3 0 0 n m紫 外线键能 而且 S i O S i 键能高于紫外线键能 这就 是硅酮耐候密封胶在紫外线照射下仍保持 良好性能 而其他有机高聚物材料容易老化的根本原因 3 硅酮 耐候 密封胶 的分 级 我 国 目前硅 酮耐候 密封胶 产品标 准均按 J C 仃 1 8 8 2 幕墙玻璃接缝用密封胶 制定的 按试验 的冷拉 伸 热压缩幅度可分为 以下级别 2 5 L M级 2 5 HM级 2 0 L M级 2 0 H M级 标准各分级性能指标见表 1 3 表 1 硅 酮 耐 候 密封 胶 级 别 级别 拉压循环幅度 位移能力 2 5 2 5 2 5 2 0 2 0 2 0 表 2 硅酮 耐候 密 封 胶 分 级 技术 要求 和 试 验 方 法 技 术 指 标 序 号 项 目 实验 方 法 2 5 L M 2 5HM 2 0L M 2 0 HM 垂 直 3 G B 厂 I 1 1 3 4 7 7 6 2 0 0 2 1 下垂度 m m 水 平 无 变形 2 挤 出性 m l mi n 8 0 G B T 1 3 4 7 7 3 2 0 0 2 3 表 干 时 间 h 3 GB 厂 r 1 3 4 7 7 5 2 0 o 2 4 弹性 回复率 8 0 G B T 1 3 4 7 7 1 7 2 0 0 2 拉伸模 量 标准条件 0 4和 0 4或 0 4和 O 4或 5 GB T1 3 4 7 7 8 2 0 o 2 MP a 2 0 0 6 0 6 0 6 0 6 6 定伸粘结性 无破坏 G B n 3 4 7 7 1 0 2 0 0 2 7 热压一 冷拉后的粘结性 无破坏 G B T 1 3 4 7 7 1 3 2 0 0 2 8 浸 水光照后的定伸粘结性 无破坏 G B T1 3 4 7 7 1 5 2 0 0 2 9 质量损失率 1 0 G B 7 1 1 3 4 7 7 1 9 2 0 0 2 2 2 建筑玻璃与工业玻璃 2 0 0 9 N n t l 表 3 试 验伸 长 率 试验伸长率 项 目 2 5 L M 2 5 HM 2 0 L M 2 O HM 拉伸模量 1 o 0 6 0 定伸粘结性 l 0 0 6 0 浸水光 照后定伸粘 结性 l 0 o 6 0 图 1 标 准试 件 图 3 定 伸 1 0 0 试 件 4 硅 酮耐候 密封胶分 级及其选 择 在实际使用中 漏水 胶缝开裂 以及脱粘已成为 建筑幕墙最常见的质量问题 通过不断地实践论证 研究总结 造成建筑幕墙密封失效 漏水的最关键 因 素之一 是硅酮耐候密封胶的位移能力以及其在板块 间变位的反复作用下对基材的粘结能力达不到要求 硅酮耐候密封胶的主要作用是对板块间接缝 的密封 由于板块经常会受到温度变化 风压 震动 主体结构 变形等影响而发生位移 导致接缝宽度也就会随之发 生变化 我们以铝塑板幕墙为例 仅 以温度变化引起 位移变化做一个简单的分析 由温度引起的位移量可按下式计算 L a xAT x L 式 中 I 一温度位移量 m m 仅 构件膨胀系数 x l 0 C r r 一构件 的温 度差 o c L 构件的长度 m m 铝 塑板 的膨胀 系数 按 4 0 x l 0 构件 的长 度按 1 5米 计算 不 同温差下 铝塑板 的位移 量 按不 同设计 接缝宽度 来选择所需级别 见表 4 5 6 从表 4 5 6看 在同等位移条件下 设计接缝越 宽 用胶量相对较大 对硅酮耐候密封胶的级别要求相 对低些 反之 设计接缝越窄 用胶量相对较小 但对硅 酮耐候 密封胶 的级别要 求相对 高些 表 4 温差 位移量 mm 设计接缝宽度 mm 实际接缝宽度 mm 接缝相对伸长率 选择级别 1 0 6 1 O 1 6 6 0 2 0级 2 5级 2 0 l 2 1 0 2 2 1 2 0 更高级别 3 0 1 8 1 O 2 8 l 8 0 更 高级 别 4 0 2 4 1 0 3 4 2 4 0 更高级别 5 0 3 0 l 0 4 0 3 0 0 更高级别 表 5 温 差 位 移 量 mm 设计 接 缝 宽度 mm 实 际接 缝 宽 度 f mm 接 缝相 对 伸 长率 选 择级 别 l 0 6 2 0 2 6 3 0 2 O级 2 5级 2 0 1 2 2 0 3 2 6 0 2 0级 2 5级 3 0 l 8 2 0 3 8 9 0 2 5级 4 0 2 4 2 0 4 4 1 2 0 更高级别 5 0 3 0 2 0 5 0 1 5 0 更高级别 下接第 5页 一 2 3 建筑玻璃与工业玻璃 2 0 0 9 N o l l 对 于列入 材料平 台 的企 业及产 品 中国建筑玻 璃与工业玻璃协会将建立中空玻璃数据库 并 向社会 公示 4 实施 中空玻 璃材料 平 台 的意 义 1 引导中空玻璃行业的健康发展 中空玻璃材料平台 运行后 中国建筑玻璃与 工业玻璃协会将建立中空玻璃数据库 并通过各种媒 体定期向社会公示 将技术水平高 设备先进 管理制 度完 善 的原材 料 生产企 业 和优 质产 品 推荐 给 中空 玻 璃生 产企 业和 消费者 推动原 材料行 业 的品牌建设 逐步 扩大优质 产品 的市场份额 彻底 改 变我 国 中空玻 璃行业 整体质量 长期在低水 平徘徊 的局面 2 促进原材料生产企业 的技术进步 中空玻璃材料平台 对原材料的生产企业的人 员 设备 管理都提出了较高的要求 这将加速企业的 升 级改 造 和技术 进步 有 些生 产 企业 要进 入 材料 平 台 必 须加强人 才 的引进和培 养 增 加资 金的投 入 添 置必要的生产 检验设备 建立更加完善的管理制度 列入材料平台的企业 中国建筑玻璃与工业玻璃协会 将定期组织专家对企业进行监督管理 以保证将合格 的产品投放市场 对于那些设备简陋 技术水平低 偷 工减料 粗制乱造 市场信誉不好的产品和企业将被 拒之 门外 3 推动原材料生产企业的兼并重组 实现规模 化 发展 我国原材料生产企业从规模上看 两极分化现象 十分严重 由于 企业在 工艺技术 水平 生产技 术水平 装备水平 管理水平等方面存在着极大的差异 造成 大量伪 劣产 品流人市场 同时对优质 产品 的市场地 位 形成较大冲击 这种现象 不利于整个行业的技术进 步和整体质量水平的提升 只有通过一定的政策和手 段 逐步扩大优势企业 的市场 占有率 最终达到企业 间的兼并与重组 实现规模化发展 才能淘汰落后 避 免恶性竞争 使我国中空玻璃原材料行业又好又快地 发展 上接 第 2 3页 表 6 温差 位移量 mm 设计接缝宽度 mm 实际接缝宽度 mm 接缝相对伸长率 选择级别 1 0 6 3 0 3 6 2 0 2 0级 2 5级 2 0 l 2 3 0 4 2 4 0 2 0级 2 5级 3 0 l 8 3 0 4 8 6 0 2 O级 2 5级 4 0 2 4 3 0 5 4 8 0 2 O级 2 5级 5 0 3 0 3 0 6 0 1 5 0 更高级别 根据我国现有气候条件 日夜温差超过 5 O 的情 况经常发 生 如 果没有达 到合理 的接缝 宽度 或选择 不 同级别 的耐候 密封 胶 那 就不难 解释 出现胶缝 开裂 以 及脱 粘 的现 象 如需要更 大 的接缝 变化 要求 硅酮 耐 候