08Y第二章第四节

1、08Y第二章第四节第四节封材料铝合金玻璃幕墙用的密封胶有结构密封胶、建筑密封 胶（耐候胶）、中空玻璃二道密封胶、防火密 封胶等。结构玻璃装配使用的结构密封胶只能是硅酮密 封胶，它的主要成分是聚硅氧烷，由于紫外线不能破坏 硅氧键，所以硅酮密封胶具有良好的抗紫外线性能，因 此它是非常稳定的化学物质。结构玻璃装配使用一种硅 酮结构胶，把玻璃固定在铝框上，将玻璃镶片承受的荷 载和间接作用，通过胶缝传递到铝框上。结构密封胶是 固定玻璃并使其与铝框有可靠连接的胶粘剂，同时也把 玻璃幕墙密封起来。要求结构密封胶对建筑物环境中的 每一个因素，包括热应力、风荷载、气候变化、地震作 用等均有相应的抵抗能力。我国硅

2、酮结构密封胶在 60 年代初开始研发，由化工 部晨光研究院负责进行，为用于人造卫星太阳能电池板 胶接。70 年我国东方红人造卫星上天， 同时也标志我国 硅胶生产技术已经成熟。在计划经济年代它主要用于航 空、航天工业。88 年我国开始发展铝合金隐框玻璃幕墙， 很长一段时间内均采用进口硅酮结构密封胶。在市场经 济向前发展的形势下，我国硅酮结构密封胶技术人员走 出研究院，对硅酮结构密封胶进行商业性开发。再开发 是在晨光研究院技术转让的基础上进行的，且主要再开 发人员也是来自晨光研究院。由于有上述军工硅胶技术 基础，加上工程技术人员的努力，只用了很短时间，白 云粘胶厂等三个工厂就生产出合格的产品， 9

3、4 年开始批 量生产， 97 年白云、之江、中原三个厂四个牌号（后又 有凌志厂共四个厂七个牌号）经国家认定。从历次国家 抽验结果看，我国硅胶技术已达到国际先进水平。2003年国家对结构密封胶认定了 25 个品种（有效期 至 2003 年 12 月 31 日止）：广州白云 SS621、SS622；浙 江之江 JS6000、JS8000；郑州中原 MF881 、MF899 ； 浙江凌志 LZ990 、LZ992 ；西令 XL1218 、XL2218 ；广 东江门 DGM6018 、 DGM6028 ；广州新展 SJS4200、 SJS8200；成都硅宝公司硅宝牌 -999、硅宝牌 992；美国 G

4、E4400、GE4800J；美国 DC993、DC995、 DC3362； 法国罗纳 VEC70 ；德国威凯 SG20、SG25、SG500。国内外结构胶检测参数见表 2-74ab。表 2-74a 国外几种硅酮结构胶实测数据比较试验项目B4B3B8B2B9B6B7下垂度垂直放置， mm0013000水平放置不变形不变形不变形不变形不变形不变形不变形挤出性，S2.31.31.31.32.01.96.08适用期，min/343434/25表干时间， min48484242241254硬 度，HsA4040424241.739.736.4热 老 化加热失重， %2.62.92.42.45.43.53

5、.4龟裂无无无无无无无粉化无无无无无无无拉 伸 粘标准条件拉伸强度 MPa0.8751.0010.9180.660.870.641.03破坏面积 ,%01001.00.52090 度拉伸强度 MPa0.5900.680.5920.490.7200.74破坏面积 ,%0000.600.940-30度拉伸强度 MPa1.3511.3361.2050.841.2801.42接强度破坏面积 ,%000000.500浸水后拉伸强度 MPa0.9570.8660.8740.670.853.60.86破坏面积 ,%01100.80.530水-紫外光照拉伸强度 MPa0.9950.7460.6110.510.

6、741.00.92破坏面积 ,%005.01.02.00表 2 -74b 国内几种硅桐结构胶实测数据比较试验项目广州白云 SS621广州白云 SS622A8A5A4A7下垂度垂直放置 , mm010000水平放置不变形不变形不变形不变形不变形不变形挤出性 ,S3.54.21.42.62.13.1适用期 ,min/25/23/5.7表干时间, min705542363648硬 度 ,HsA42384139.25040热 老 化加热失重 , %3.53.75.72.82.93.0龟裂无无无无无无粉化无无无无无无拉伸粘接强度标准 条件拉伸强度 MPa0.981.300.4920.990.6200.9

7、93破坏面积 ,%00002.00900C拉抻强度 MPa0.881.100.4870.810.4880.649破坏面积 ,%00001.00-300C拉伸强度 MPa1.401.450.5881.320.8681.538破坏面积 ,%00004.00浸水后拉伸强度 MPa0.901.200.4641.010.6670.898破坏面积 ,%00015.00水-紫 外光照拉伸强度 Mpa0.901.100.4620.850.5800.902破坏面积 ,%0005.05.01.0GB/T13477 2003建筑密封材料试验方法规定 了建筑密封材料的密度、挤出性、表干时间、渗出性、 下垂度、低温柔性

8、、拉伸粘接性、 定伸粘接性、 恢复率、 剥离粘接性、拉伸 压缩循环性等物理性能测试方法。 GB/T529 99硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定（袂形、直角形、新月形）规定了密封胶撕裂强度测定 方法，其中直角形相当于 ASTM D624 中的 C型、新月 形相当于 B 型。GB/T531 99橡胶袖珍硬度计压入硬 度试验方法规定了硬度试验方法。美国材料试验协会 （ ASTM ） D412 83 Standard Test For rubber Pronesties In tension 是一般橡胶（包括天然橡胶、合 成橡胶）的性能检测方法，按这个方法检测的结果，只 反映硅酮密封胶作为橡胶类产品

9、的共有性能，不能反映 硅酮密封胶特有性能。 ASTM C1135 Standard Test Method for Determing Tensile Adhesion Prohesties of structural Sealants规定了硅酮结构密封胶的检测方 法，按这个方法检测的结果，反映了硅酮结构密封胶的 特有性能。（一）建筑密封胶（耐候胶） 建筑密封胶主要有硅酮密封胶、丙烯酸酯密封胶、聚 胺酯密封胶和聚硫密封胶。聚硫密封胶与硅酮结构密封 胶相容性能差，不宜配合使用。A硅酮建筑密封胶 GB/T14683-2003（2003-05-22 发 布、 2004-01-01 实施、代替 GB/

10、T14683-1993）规定了镶 装玻璃和建筑接缝用密封胶的产品分类、要求、性能。 1 分类1.1 种类1.1.1 硅酮建筑密封胶按固化机理分为两种类型：A 型脱酸(酸性)B 型脱醇(中性)1.1.2 硅酮建筑密封胶按用途分为两种类别：G 类镶装玻璃用F 类建筑接缝用 不适用于建筑幕墙和中空玻璃。单位为百分数1.2 级别 产品按位移能力分为 25、20 两个级别，见表 2-75。表 2-75 密封胶级别级别试验拉压幅度位移能力2525252020201.3 次级别 产品按拉伸模量分为高模量 (HM) 和低模量 (LM) 两个次级别。1.4 产品标记 产品按下列顺序标记 : 名称、类型、类别、级

11、别、 次级别、标记号。示例：镶装玻璃用 25 级高模量酸性硅酮建筑密封胶的标记为：硅酮建筑密封胶 AG25HMGB/T14683-2003 2 要求2.1 外观2.1.1 产品应为细腻、均匀膏状物，不应有气泡、 结皮和凝胶。2.1.2 产品的颜色与供需双方商定的样品相比 ,不得 有明显差异。2.2 理化性能硅酮建筑密封胶的理化性能应符合表 2-76 的规定。表 2-76 理化性能序号项目技 术 指 标25HM 20HM25LM 20LM1密度 / (g/cm 2)规定值 0.12下垂度 /mm垂直3水平无变形3表干时间 /h3a4挤出性 (mL/min)805弹性恢复率 /%806拉伸模 量

12、/MPa0.40.4或 0.6和 0.67定伸粘结性无破坏8紫外线辐照后粘结性 b无破坏9冷拉热压后粘结性无破坏10浸水后定伸粘结性无破坏11质量损失率 /%10a 允许采用供需双方商定的其他指标值。 b 此项仅适用于 G 类产品。B JC/T882-2001 幕墙玻璃接缝用密封胶、JC/T884-2001彩色钢板用建筑密封胶对耐候胶的技术要求作了规定：（1）外观11 密封胶应为细腻、均质膏状物，不应有气泡、结皮或凝胶12 密封胶的颜色与供需双方商定的样品相比， 不得 有明显差异。多组份密封胶各组份的颜色应有明显差异2) 密封胶的适用期指标由供需双方商定3) 物理力学性能幕墙玻璃接缝用密封胶的

13、物理力学性能应符合表2-77 的规定。表 2-77序号项目技 术指 标25LM25HM20LM20HM1下垂度， mm垂直3水平无变形2挤出性， ml/min803表干时间 h34弹性恢复率， %805拉伸模量 Mpa标准条件0.4 和0.60.4或0.60.4 和0.60.4或0.6-20 度6定伸粘结性无破坏7热压冷拉后的粘结性无破坏8浸水光照后的定伸粘结性无破坏9质量损失率， %10试验基材选用无镀膜浮法玻璃。根据需要也可选用其它基材，但粘结试件一侧必须选用浮法玻璃。当基材需要涂敷底 涂料时，应按生产厂要求进行。注：实际工程用基材的粘结性应按 GB16776-1997 附录 A 进行相容

14、性试验。2-78彩色钢板用建筑密封胶的物理力学性能应符合表 的规定。表 2-78序号项目技术指标25LM25HM20LM20HM12 . 5E下垂度， mm垂直31水平无变形2表干时间，h 33挤出性， ml/min 804弹性恢复率， % 8060405拉伸模量， MPa230C-200C0.4 和0.60.4 或0.60.4 和0.6 0.4 或 0.66定伸粘接性无破坏7浸水后定伸粘接性无破坏8热压冷拉后的粘结性无破坏9剥离 粘结性剥离强度， N/mm ，1.0粘结破坏面积， % 2510紫外线处理表面无粉化、龟裂， -250C 无裂纹（二）硅酮结构密封胶 铝合金隐框玻璃幕墙是采用硅酮结

15、构胶胶缝固定玻 璃的幕墙， 在幕墙上用这种方法安装玻璃是新技术， 其 实在航天工业中胶接技术使用时间比幕墙要早、 范围要 广，由于航空、 宇航飞行器工作条件的苛刻以及对结构 效率和可靠性的严格要求， 他们对胶接技术研究的深度 及层次要比建筑业深入得多， 国内外有很多学者从各个 领域（如界面化学等） ，用各种先进仪器（透射式扫描 电子显微镜、紫外线电子能谱等） 、各种方法（红外线 谱、色谱分析、热分析、动态介电分析等）对胶接原理 进行了研究， 对胶接接头的粘接进行了实测观察， 还有 不少硕士生、 博士生以胶接技术为课题进行了研究， 有 非常丰富的成果。 现在建筑院校也有硕士研究生以隐框 幕墙为课

16、题进行研究， 取得了一些成果， 学习这些成果 就能使我们对铝合金胶接技术的认识提高一步， 推动铝 合金胶接技术发展上一个新台阶。硅酮结构密封胶的主要成份是聚硅氧烷，和玻璃、 河砂是一样的，硅酮结构密封胶的主要原料 聚硅氧烷就是用河砂经过多道工序加工后得到的。硅酮结构密封胶的分子式： (CH 3)2(CH 3)2(CH 3)2HO Si O (Si O)X Si OH由于紫外线不能破坏硅氧键， 所以硅酮结构密封胶有 良好的抗紫外线性能，因此是非常稳定的物质。 当用硅酮结构密封胶来固定铝合金玻璃幕墙的玻璃时， 要求硅酮结构密封胶缝对建筑物环境中的每一个因素包 括热效应、风荷载、气候变化及地震作用均

17、有抵抗预计 环境力量的能力，这就要求密封胶具有必要的性能。GB167761997建筑用硅酮结构密封胶它对硅酮 结构密封胶的技术要求作了规定。(1) 外观(1.1) 产品应为细腻、均匀膏状物、无结块、凝胶、结 皮及不易迅速分散的析出物。(1.2) 双组分结构胶的两组分颜色应有明显区别。(2) 物理力学性能产品物理力学性能应符合表 2-79 的要求。序号项目技术指标1下垂度垂直放置， mm 不大于3水平放置不变形2挤出性， s 不大于103适用期， min 不小于204表干时间， h 不大于35邵氏硬度30606拉伸粘接性拉伸粘结强度 Mpa ，不小于标准条件0.4590度0.4530度0.45浸

18、水后0.45水-紫外线光照后0.457粘接破坏面积 ,% 不大于5热失重 ,90% 不大于10龟裂无粉化无1）仅适用于双组分产品美国材料试验协会（ ASTM ） C1184-91 Standard Specication.for Structural Silicone Sealants是在 1991 年颂发的第一个有关硅酮结构密封胶标准， 95 年有局部 修订 （我国 GB16776-1997 和 ASTM C1184-95 基本相 同），98年又作了局部修订。但从 91 年直到现在国外密 封胶生产商一直只字不提这个标准，按理任何国家出口 产品首先应符合本国标准 （即美国 DC公司、 GE 公

19、司的 产品应符合 ASTM C1184 的规定），1997年 GB16776颂 发后，按 GB16776 标准对进口硅酮密封胶进行检验， 结 果是从 80 年代后期到 1997 年占有国内硅酮结构密封胶 最大市场份额的两种硅酮结构密封胶 （DC795、GE4000） 因未能达到 GB16776 的标准的要求，而被禁止进口 （销 售、使用 ）。硅酮结构密封胶的性能有下列几项： （ 1）抗拉强度 按 GB13477 规定，试件用（ 7550 6）mm 铝板或玻璃板，在其间注（ 505012） mm 的结构胶，在标准条件下放置 28d。试验的标准条件为（ 232）0C、相对湿度 4555%。 其结果

20、反映了硅酮结构胶在常温条件下的抗拉强度。 GB16776 考虑了硅酮结构胶实际使用环境条件下的要 求，规定还需进行下列四种情况下抗拉强度检测：A90 度；B.-30 度；C浸水（ 7天）后； D水 紫外线光照（ 300h）后。并要求上述 4 项检测结果不得 小于 0.45N/mm 2，且粘接破坏面积不大于 5% 。 （2）撕裂强度。表征沿胶层本身撕开的能力， 用 GB/T529 中新月形试样进行检测，要求不小于 4.725N/mm. 。（3）弹性模量。 指密封胶应力与应变的关系， 表明密封 胶具有吸收拉力的能力，按密封胶的弹性模量特征，密 封胶分为高模量密封胶、 中模量密封胶与低模量密封胶，

21、其特征见图 2-6。图中 I 的曲线表示 高模量密封胶的应力 -应变关系；曲线表示中模量密封 胶应力 -应变关系。曲线表示低模量密封胶应力 -应变 关系。可以看出，对应于一给定的应力，高模量密封胶 发生的应变比中模量密封胶要小，而大的应变在边界使 用条件下会产生粘接失效。硅酮密封胶的优点是在低温 条件下并不变硬和增大其弹性模量；而其他一些密封胶 在室温下是低模量的， 但当暴露在低温下或胶缝最大时， 就变成高模量材料；某些密封胶经过反复拉伸、压缩会丧失粘聚性。图 2-6（ 4）硬度。GB/T531 99橡胶袖珍硬度计压入硬度试 验方法规定了硬度试验方法，结构硅酮密封胶要求硬 度值在（邵尔 A）2

22、545 之间，已证明这个值域在活动 胶缝中是最适宜的，并要求结构密封胶在低温下不变硬， 高温时不软化。（ 5）密封胶要有较好的弹性恢复能力， 即被外力作用伸 长（压缩）之后，能恢复到它原来的尺寸并保持其粘接 性能。具有良好弹性恢复的密封胶，即使在反复伸缩活 动之后也能保持它的弹性。如果密封胶的弹性恢复性能 不好，会产生应力松弛。密封胶变形后内部由伸缩产生 的应力减少时会出现应力松弛，并出现塑性变形，卸荷 后不能恢复到原始尺寸，而有残余变形，一旦发生塑性 变形，再度伸长（压缩）时会产生高的内应力。（三）中空玻璃二道密封胶。 JC/T486-2001中空玻璃 用弹性密封胶对中空玻璃用二道密封胶作了规定。1 产品分类11 产品按基础聚合物分类，聚硫类代号 PS，硅酮 类代号 SR。12按位移能力和模量分级， 代号 20HM 位移能力20%高模量，代号