混合比例对双组份结构胶的影响

1、混合比例对双组份结构胶的影 响作者: 日期:混合比例对双组份结构胶的影响硅酮结构胶由于优异的耐候性成为幕墙的首选材料。双组份硅酮结构胶因为具有固化时间短、 深层固化快的特点，可大幅提高施工效率、加快施工速度，所以目前已在幕墙和中空玻璃上大 呈应用。但是,双组分硅酮结构胶一般需要专门的打胶设备将A、B组分混合好才能使用，混 合不好或混合比例不当容易出质星问题；因此，双组份硅酮结构胶的混合问题值得我们关注。般的，双组份硅醐结构密封胶厂家提供的混合比例是一个范围。主要是基于以下两个方面 的考虑:一方面，考虑使用的环境不同和气候条件的变化，从而导致双组份胶固化反应的快慢不同, 为达到理想、适度的固化速

2、度，所以混合比例不可能是一成不变的,要有一个适度的范围，以便使 产品具有一定的环境适应性;另一方面，在保持胶的性能变化不大的情况下，可适度调整固化速 度的快慢,给予用户适度的生产效率调控空间，以便使产品具有一走的用户适应性。本文通过对 目前工程上使用的双组分产品白云牌SS622、国内某品牌产品和进口某品牌产品作为代表性试 样进行试验，探讨其不同混合比例对具性能的影响，为双组分结构胶同类产品的使用提供参考。上海旋戍厂堆胶lii部分1.1试样制备及测试方法1）试样双组份硅酮结构胶:试样A:白云牌SS622双组份结构胶（混合体积比范围: 1 ,推荐 体积比A: B =10:1）、 试样B :国内某品

3、牌双组份结构胶（混合体积比范围7.6:110.6:1 , 推荐体积比A: B二9 : 1）、试样C :迸口某品牌双组份结构胶（混合体积比范围7.2:1 8.7 : 1,推荐体积比A:B=8:1）O基材:阳极氧化表面处理铝型材，普通浮法玻璃;用异丙醇溶液处理，不抹底涂；2）测试项目及标准拉伸粘接性测试、硬度和拉断时间按：GB 16776 - 2005建筑用硅醐结构密封胶丄2实验设备万能拉力实验机:CMT 4 304 ,深圳三思纵横科技股份有限公司邵氏硬度计：LX-A型橡胶硬度计，上海市六菱仪器厂13实验方案每个试样按照其生产厂家分别推荐的A、B组分混合比例以及允许的混合比例的上下限和超 出上下限

4、比例进行混胶,试样混胶方案，见表1。已混合好的试样按标准GB 16 77 6-2005相关 要求逬行制样.养护和测试。表1 试样混合比例方崟试样高于上限允许比例上限推荐比例允许比例下限低于下限A12:111:110:19:18:1B12:110.6:19:17.6:17:1C10:18.7:18:17.2:16:1注：（表中比例为体积比，即A绡分体积：B组分体积）2结果与讨论2.1拉断时间00001 1808070706060505030-按GB 16776 - 2 005测试了三个试样分别在不同混合比例下的拉断时间变化，见图1。9:110:111:112:1混合比例（体积比A:B）图1双组份

5、结构胶拉断时间与混合比例的关系用户在使用前调试过程中，拉断时间是判断混合比例是否正常的重要标志。拉断时间过短, 固化过快不利于使用和修整，拉断时间过长，固化过慢，影响幕墻和中空玻璃的养护时间，延长工 期。在已确定混合比例下,拉断时间是确走混胶设备是否正常及产品稳走性的指标。双组分胶 混合后的时间一旦超过拉断时间,就会急剧增稠，呈半固化状,无法继续施工修整。如图1所示:试样A,在比例范围内，混合比为10:1时拉断时间为5 5 min ,11： 1时拉断时间延 长到63 min,拉断时间较为合适，而超出比例范围为12:1时拉断时间大大延长为85m i n , & 1时急剧缩短为3 0 min.试样

6、B，在比例范围内，混合比例为9 :1时为4 0 m i nf10.6:1时延长到5 7 min,而在超出范围为12:1时拉断时间急剧延长为9 3mi n ,8:1时迅速缩短为27mi。电已yK叵富&回需邰遥氏出 =絕嫂、空曲咽他絕密te甘卿订足-删迤足旺迪扫豆K-按创叵苗墙归。电刽咱 S叵富苗归apco冠唾-H凰去去匸扫帼-101嚴0S叵富肓归恥0吕艇8 a咲富竖$凰 去fet出二BIsJQe半岷宣槪叵毘墙归gR面z庚.gs快匡去忠眾田-只戏&拓。m OWE 6 L尺电减KK回百扁归、富二01只去如嘿I1S魁棋凰4苗舉u 一 LU 0 S丽半已B躲回一 H二卜8垄去田cI E0寸78只去如唳g

7、E慎凰去出ui 0C。0回呂tf瀛2他巒g竖童号4如质叵星垣川H圾ws 0 0 0 L 9 Ico如图2所示，双组份结构胶的硬度受混合比例的影响较明显。试样A在推荐比例10:1时，硬 度为40HSA ,在允许比例上限时硬度为39HSA,在允许比例下限时硬度41HsA,硬度变化较缓 慢；而超出范围混合比为12:1时硬度急剧变小为3 7HsA,混合比为8 : 1时硬度增大为43Hs A。试样B ,在推荐比例9:1时，硬度为39Hs A，在允许比例上限时硬度为37 H sA,在允许 比例下限时硬度为4 lHsA,硬度变化小。试样C ,在推荐比例8:1时，硬度为38HSA ,在允 许比例上限时硬度为3

8、8HSA，在允许比例下限时硬度为3 9 HsA,硬度变化不明显，而超出范围混合比为6 : 1时硬度值大大提高到4 2 H s A。由以上分析可以认为：上述硬庚变化范围虽然仍在标准GB 1 6776-2005要求范围内，但是混合比例超出厂家允许的比例范围时，硬度的变化的趋势更为明显:高于上限时,B组分过少， 硬度明显变低，低于下限时，B组分过多，硬度明显偏高。23常温拉伸粘接性2.3 . 1常温拉伸粘接性的最大强度值按照GB16776 -2005分别测试了三个试样不同混合比例的常温拉伸结性，其中拉伸粘结性 最大强度值见图304.71.6 -151.41.3仁21.14.0ng_678910111

9、2混合比例（体积比A:B）图3當温拉仲粘接性最大强度值与混合比例的关系图3所示三个试样的拉伸粘结性中最大强度值与混合比例的对应关系。试样A,在推荐;昆合比10:1时，强度达到最大值为1.4 9MPa ;在推荐范围内，混合比为9:1时强度为144MPa,l 1:1时强度为1.45MPa ,强度有小幅度下降，下降幅度在3%左右;超出比例范围时，混合比为12: 1强度为1.35M Pa,强度值下降幅度较大,超过9%。B试样和C试样均在推荐混合比时最大 强度值达到最大，试样B为1.2 3MPa,试样C为1.36MPa;在比例范围内强度值均有降低趋势， 试样B降低幅度为7%试样,C降低幅度为3 %;而超

10、出比例范围后，强度均急剧下降，下降幅 度均超过10%。由以上分析可以认为:双组份结构胶在厂家推荐混合比例时最大强度值最大，在允许比例范围内 时，所测得最大强度值下降幅度较小;超出比例范围后，最大强度值下降幅度急剧增大。2 .3.2常温拉伸粘结性的最大强度时伸长率2.3.1所测试的三个试样的拉伸粘结性，拉伸粘结性中最大强度时伸长率，见图5。450400400350350()土军O O3030J50502 21506:17:18:19:110:111:112:1混合比例（体积比A:B）|图4.双组份结构胶最大弓虽康忡长率和混合比例的关系图4所示三个试样的最大强度时伸长率与混合比例的对应关系。如图4

11、所示随着B组分含 星的增加,最大强度伸长率逐渐下降。如果超过推荐的混合比例,B组分过多，胶固化后的最大强 度伸长率会降低，影响胶的弹性。2.3.3常温拉伸粘结性的粘结破坏面积23.1所测试的三个试样的拉伸粘结性，拉伸粘结性的粘结破坏面积，见表2。表2寧温垃佣粘结性的粘叢菠坏面积高于上限允许比例上限推荐比例允许比例下限低于下限A试样0000B试样0000SC试样000如表2所示,三种试样在推荐比例范围内,均粘接良好。而超出允许比例范围，均出现小面积 粘接破坏,分别为A试样2%,B试样8%和C试样2%及5%。由以上分析可认为:双组分结构胶的常温拉伸粘结性破坏面积在允许;昆合比例范围内，粘结 良好;

12、超出允许比例范围,有可能会岀现部分不粘的现象。2.4浸水后的拉伸粘接性2.4.1浸水后的拉伸粘接性的最大强度值按G B16776-2005测试了三个试样浸水后的拉伸粘结性，最大强度值见图5。6:17:18:19:110:111:112:1混合比例（体积比A;B）图5浸水后最大題底值虻混合比例的关系图5所示，三个试样浸水后的最大强度受混合比例的影响明显。三个试样均在推荐混合比 例时最大强度值最大,其中试样A为1.3 5 MPa、试样B为1.23MP a、试样C为1.3 3 MPa。 在允许比例范围内强度的下降幅度较小，其中试样A为3 %、试样B为4.9%和试样C为3%。 超出比例范围后，最大强度

13、值下降趋势明显，分别为A试样7.4 %、B试样12 .2%和C试样13. 5%。由上述分析可以认为:双组份结构胶浸水后最大强度值在推荐混合比例时最大强度值相对最 优。大于或小于推荐比例,最大强度均有下降，在允许比例范围内最大强度相对不明显；超岀 允许比例范围，最大强度下降较为明显。2.4.2浸水后拉伸粘接性的粘接破坏面积24.1 ,所测试的三种试样的浸水后拉伸粘接性的粘结破坏面积见表3表3浸处后拉但栄占结性的粘接玻坏面积高于上限允许比例上限推荐比例允许比例下限低于下限A试样1000015B试样303035C试祥100020如表3所列，三种试样的浸水后拉伸粘结性破坏面积在推荐比例时均为0 ,粘接

14、良好,；在允 许比例范围内B试样和C试样出现小面积粘接破坏,具中B试样为3 %和5% , C试样5% , 但粘接破坏面积在国家标准要求范围内。当混合比例超出允许比例范围时，粘接破坏面积显酋 增大,分别为A试样10%及15% , B试样30%及3 5%, C试样10%和20%。由以上分析可以认为双组分结构胶浸水后的粘接性受混合比例影响较为明显。在允许比例 范围内时，浸水后粘接性符合都能符合国家标准要求；但超出允许比例范围时，浸水后粘接性明 显变差，不能符合国家标准要求。2.5双组份硅酮结构胶混合比例对性能影响机連浅析双组份硅酮结构胶通常由有机硅聚合物、交联剂、固化催化剂、填料和其他添加剂组成。双

15、 组份硅酮结构胶的硫化反应是靠催化剂来引发的。常用的催化剂有有机锡化合物、钳化合物及 具配合物，交联剂正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷或他们的部分水解缩合物。其硫化反应是a co二疑基聚硅氧烷交联剂在在催化剂的作用下,交联成三维结构的硅橡胶弹性体。双组分硅酮结构胶A组分主要由有机硅聚合物和填料组成，B组分主要由交联剂和固化催 化列组成。随着B组份用星的增加，交联卿的用呈也相应增加,胶料的硫化速度加快，交联密度 增加,使得胶片变得硬而脆，伸长率下降,强度相应降低。不同的混合比例,主要是影响混合后胶 体中的交联列和固化催化剂及其他添加列的呈。交联列和固化催化割星的差异就会导致胶体固 化后的胶体的交联密

16、度不一样，进而导致其三维立体交联网状结构也会有明显差异，所以其各项 性能均会有相应的差异。双组份结构密封胶生产厂家提供的混合比例和最佳混合比，均是严格按照双组份胶的固化机理和大星的实验数韮 弓及实践经验得出来的科学参考标准。在最佳混合比例时，胶体的硫化速度适中，其交联密度去在最优性能范围，胶体的各项性能才能得到最可靠的保证。交联密度过大，胶的 适用期过短且胶体变脆，强度下降,伸长率变短。交联密度过小，胶的适用期过长且胶体过软， 强度偏彳氐伸长率偏长，固化不好，出现不粘带来安全隐患。生产厂家开发双组分产品通常是在推荐混合比例基岀上确认产品的最佳性能数据伺时在允 许混合比例内确认其相应性能数据以适

17、应用户。允许混合比例范围是基于用户在使用环境条件 变化的情况下，有一走调整的范围以便环境条件一走变化范围内，双组分胶仍有较为理想的固化 速度。但偏离推荐混合比例范围，性能会有一走的变化，因此,双组分生产厂家给出的允许混合 比例范围不宜过竟;同时r考虑到用户在使用过程中双组分混胶设备计呈波动等因素r生产厂家 给出的允许混合比例范围不能给到明显影响到产品使用性能的极端值。3结论1 ）在生产厂家允许混合比例范围内，三个双组分试样测试的各项性能指标均能符合国家标 准要求;但相比之下，试样A的拉伸粘结性和浸水后的拉伸粘结性中最大强度和粘结破坏面积数 据最好;最大强度和粘结性是结构胶两项重要指标，因此笔者认为，试样A性能较为突出。2）虽然三个试样厂家各自允许的混合比例不同，但所测得各项性能随胶的混合比例的变化 趋势基本一致。随着混合比例变大,胶的硬度变小，拉断时间变长;常温拉伸粘接性在允许比例范 围内时比超出比例范围性能更优：其中最大强度伸长率随混合比例的增大而增大，在推荐比例 时最大强度值最大，粘接破坏面积最少；浸水后拉伸粘接性也在允许比例