ISO 39342021 硫化橡胶和热塑性橡胶.建筑物用预制垫圈.分类、规范和试验方法标准立项发展报告

硫化橡胶和热塑性橡胶建筑物用预制垫圈分类、规范和试验方法标准立项发展报告ISO3934:2021StandardizationDevelopmentReport:Rubber,VulcanizedandThermoplastic—PreformedGasketsUsedinBuildings—Classification,SpecificationsandTestMethods摘要预制垫圈作为建筑物中门窗、幕墙及各类接缝部位的关键密封组件，其性能优劣直接关系到建筑的气密性、水密性、隔声降噪和节能效果。随着建筑工业化的深入推进和绿色建筑标准的不断提升，对垫圈材料及产品的质量要求日益严格，亟需以统一、科学的国际标准为技术支撑。本报告以国际标准化组织（ISO）发布的ISO3934:2021《硫化橡胶和热塑性橡胶建筑物用预制垫圈分类、规范和试验方法》为研究对象，系统梳理了该标准的立项背景、技术内容体系、核心修订要点及国际适用性。报告指出，该标准在材料分类框架、性能指标体系及试验方法等方面进行了全面技术升级，与ISO11600、ISO7619-1等关联标准形成了协调一致的标准簇，其发布为全球建筑密封行业提供了权威的技术依据。本报告旨在为标准使用者提供系统性的解读与实施参考，并为我国相关国家标准和行业标准的制修订提供借鉴。关键词：预制垫圈；硫化橡胶；热塑性橡胶；建筑密封；国际标准；分类规范；试验方法Keywords:PreformedGaskets;VulcanizedRubber;ThermoplasticRubber;BuildingSealing;InternationalStandard;ClassificationSpecification;TestMethods一、引言1.1研究背景建筑接缝密封是保障建筑物使用功能和长期耐久性的重要技术环节。预制垫圈（PreformedGaskets）作为预先成型、现场安装的密封元件，广泛应用于建筑物门窗框与墙体之间、幕墙板间接缝、预制混凝土构件接缝等部位的密封处理。与传统现场施胶的密封方式相比，预制垫圈具有安装便捷、质量稳定、便于更换维修等显著优势，因此在现代建筑中得到了越来越广泛的应用。在建筑工业化与装配式建筑快速发展的背景下，预制垫圈的应用场景不断拓展，对材料性能、尺寸精度和耐久性的要求也在不断提高。面对多样化的材料类型（如硫化橡胶和热塑性橡胶）、复杂的服役环境和日益严苛的节能法规要求，国际社会迫切需要一套统一的标准来规范预制垫圈的产品分类、技术要求和试验验证方法。ISO3934标准的制定与修订，正是回应这一行业需求的重要举措。1.2标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|ISO3934:2021||标准名称|硫化橡胶和热塑性橡胶建筑物用预制垫圈分类、规范和试验方法||英文名称|Rubber,vulcanizedandthermoplastic—Preformedgasketsusedinbuildings—Classification,specificationsandtestmethods||标准状态|现行||发布机构|国际标准化组织（ISO）||分类号|粘合料、密封材料||发布日期|2021年10月19日||发布年份|2021年||国别|国际组织||语种|英语|二、标准立项背景与必要性分析2.1行业发展需求近年来，全球建筑业持续朝向绿色化、工业化、智能化方向转型升级。根据联合国环境规划署（UNEP）发布的《2021年全球建筑与建造业现状报告》，建筑行业运行阶段的能耗占全球最终能源消耗的36%，碳排放占全球与能源相关碳排放的37%。在此背景下，建筑围护结构的气密性和水密性能愈发受到关注，而预制垫圈作为围护结构接缝密封的核心部件，其产品质量直接关系到建筑节能目标的实现。随着建筑密封材料市场规模的不断扩大，越来越多的橡胶材料类型被用于垫圈制造。不同材料体系的物理力学性能、耐老化性能和相容性差异显著，若缺乏统一的标准进行规范和约束，可能导致市场上的产品质量参差不齐，影响建筑工程的整体质量和使用寿命。2.2标准修订的必要性ISO3934标准的前身版本制定于20世纪80年代，其技术内容在数十年的应用中发挥了重要作用。然而，随着材料科学和测试技术的发展，旧版本标准在以下方面逐渐暴露出不足：1.材料体系覆盖不全：旧版标准主要针对传统硫化橡胶，对热塑性弹性体（TPE）等新型材料的分类和性能要求涉及较少；2.试验方法有待更新：老化试验、压缩永久变形试验等方法需与现代测试技术接轨；3.与关联标准的协调性不足：需要与ISO11600（建筑接缝密封胶分类和要求）、ISO7619-1（橡胶硬度测试）等标准保持技术协调；4.环保要求需强化：需关注材料中有害物质限制要求及环保型材料的推广应用。因此，国际标准化组织ISO/TC45（橡胶与橡胶制品技术委员会）适时启动了ISO3934的修订工作，历时多年完成技术论证和草案编制，最终于2021年10月正式发布第三版标准。2.3政策与技术支撑本标准修订工作紧密衔接国际标准化战略和全球建筑绿色发展政策导向。联合国《2030年可持续发展议程》中关于可持续城市和社区的目标，以及我国"双碳"战略目标的提出，均对建筑密封材料的性能提升和标准化建设提出了更高要求。此外，装配式建筑、被动式超低能耗建筑等新业态的快速发展，为预制垫圈的技术升级和标准完善提供了广阔的应用场景和有力的技术支撑。三、标准主要内容解析3.1范围界定ISO3934:2021适用于建筑物中使用的预制硫化橡胶和热塑性橡胶垫圈，包括用于密封窗、门、幕墙等建筑构件接缝的各类垫圈产品。标准明确了其适用范围，既不涵盖用于特殊工程（如桥梁、隧道等土木工程）的密封制品，也不涉及现场硫化或现场成型的密封材料。3.2规范性引用文件标准引用了一系列重要的国际标准，包括但不限于：-ISO48-1~48-4：硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定-ISO188：橡胶老化试验方法（热空气加速老化）-ISO6914：橡胶和塑料软管及垫圈压缩永久变形的测定-ISO7619-1：硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法（邵尔硬度）-ISO815-1/-2：硫化橡胶或热塑性橡胶压缩永久变形的测定-ISO11432：建筑密封胶拉伸粘结性的测定-ISO11600：建筑结构用密封胶分类和要求上述引用标准共同构成了预制垫圈性能评价的完整技术支撑体系。3.3术语和定义标准对以下关键术语进行了明确定义：-预制垫圈（Preformedgasket）：以橡胶材料预先制成一定截面形状，用于建筑接缝密封的成品件；-硫化橡胶（Vulcanizedrubber）：通过化学交联形成三维网络结构的橡胶材料；-热塑性橡胶（Thermoplasticrubber）：在常温下具有橡胶弹性、加热后可塑化加工的高分子材料。准确定义术语是保证标准适用一致性的基础，有助于消除不同国家和地区之间的理解差异。3.4分类体系ISO3934:2021对预制垫圈进行了多维度分类，主要体现在以下几个方面：（一）按材料类型分类|类别|说明||------|------||硫化橡胶类（R类）|包括天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）、乙丙橡胶（EPDM）、氯丁橡胶（CR）、丁基橡胶（IIR）等||热塑性橡胶类（T类）|包括热塑性硫化胶（TPV）、苯乙烯类热塑性弹性体（TPS）、聚烯烃类热塑性弹性体（TPO）等|（二）按硬度等级分类标准依据邵尔A硬度值将垫圈分为多个硬度等级，通常覆盖40~80IRHD（国际橡胶硬度）范围，以适应不同使用场景对刚度和回弹性的要求。（三）按使用功能分类-密封型垫圈：以气密性、水密性为主要功能；-结构型垫圈：兼具密封和结构传力功能；-隔热型垫圈：附加隔热功能的复合型产品。3.5技术要求标准对预制垫圈规定了以下核心性能要求：|性能项目|技术要求|试验方法||----------|----------|----------||硬度|按产品等级规定允许偏差范围|ISO7619-1（邵尔A）||拉伸强度|≥规定最小值（视材料类型而定）|ISO37||拉断伸长率|≥规定最小值（视材料类型而定）|ISO37||压缩永久变形|在规定温度和时间条件下≤规定值|ISO815-1/-2||热空气老化性能|老化后拉伸强度、伸长率变化率在规定范围内|ISO188||耐低温性能|在规定低温条件下无裂纹|ISO812/ISO4646||密度|在规定范围内|ISO1183-1||尺寸公差|依据产品规格确定|直接测量|3.6试验方法标准对各项性能指标的试验方法进行了详细规定，关键要点包括：1.试样制备：明确了从成品垫圈或标准试片上取样方法和数量要求；2.状态调节：规定了试验前试样的标准环境调节条件（温度23℃±2℃，相对湿度50%±5%）；3.试验条件：对关键试验的温度、时间和加载速率做出了明确设定；4.结果评定：规定了性能指标的合格判定准则。此外，标准还对柔性材料在低温条件下的脆性温度试验、耐臭氧试验等专门方法进行了规范。3.7检验规则标准提出了产品检验的分类和规则：-型式检验：对产品全性能项目进行检验，适用于新产品鉴定和周期性质量审查；-出厂检验：对关键性能项目逐批检验，确保产品出厂质量稳定；-合格判定：明确了各项目合格与否的判定准则和复验规则。四、标准的关键技术要点分析4.1材料分类的合理性拓展与旧版标准相比，ISO3934:2021最显著的变化之一是将热塑性橡胶系统性地纳入标准适用范围，并明确了其与传统硫化橡胶在分类、性能和试验上的同异。热塑性橡胶因可回收利用、加工能耗低、生产效率高等优点，在建筑密封领域的应用比例逐年上升。将两者统一纳入同一标准体系并做适当区分，既适应了技术发展的趋势，又为产品设计和选用提供了更大灵活性。4.2性能指标体系的科学化新标准在性能指标的设计上更加注重"适用性"导向，即紧密围绕预制垫圈在建筑接缝中的真实服役工况来确定性能项目和指标限值。例如：-对压缩永久变形的限值设定，充分考虑了垫圈在长期压缩状态下保持密封能力的要求；-对耐老化性能的要求，综合考量了温度、氧、臭氧等环境因素的协同作用；-对低温性能的要求，兼顾了寒冷地区建筑施工和使用的实际需求。4.3与关联标准的协调ISO3934:2021在修订过程中注重与以下标准的协调与衔接：-ISO11600：确保垫圈与密封胶在接缝密封系统中的性能匹配；-ISO7619-1：统一硬度测试方法；-ISO6927：建筑接缝产品术语标准的协调；-ISO9047：建筑密封胶位移能力的试验方法。这种标准簇的协调联动，有效避免了技术指标之间的矛盾和重复，为工程应用提供了清晰、一致的标准依据。五、标准实施的行业影响5.1对生产企业的影响ISO3934:2021的发布实施，对预制垫圈生产企业提出了更高的技术和管理要求：1.材料选型优化：企业需根据新版标准的分类体系对现有产品进行重新梳理和归类，必要时进行配方调整和工艺优化；2.检测能力建设：新标准引入了若干更新的试验方法，企业需配套完善相应的检测设备和能力；3.质量体系升级：标准的升级驱动企业质量管理体系的同步提升，确保产品持续符合要求。5.2对建筑设计和使用单位的影响设计单位和工程单位在选用预制垫圈产品时，应以ISO3934:2021为依据，根据工程实际需求选择适等级和性能水平的产品。标准的清晰分类和明确指标，为设计选型和工程验收提供了技术保障。5.3对国际贸易的影响作为ISO国际标准，ISO3934:2021在国际贸易中具有重要的协调作用。采用该标准有助于消除贸易技术壁垒，促进建筑密封产品的国际流通。特别是在"一带一路"沿线国家的建筑工程项目中，符合ISO标准的密封产品具有更广泛的适用性和互认性。六、主要参与单位介绍6.1国际标准化组织ISO/TC45橡胶与橡胶制品技术委员会ISO3934:2021由国际标准化组织（ISO）下属的ISO/TC45（橡胶与橡胶制品技术委员会）归口管理，具体由SC1（橡胶和橡胶制品物理试验分技术委员会）和SC2（橡胶和橡胶制品化学试验分技术委员会）协作推进。该技术委员会成立于1947年，是国际橡胶领域最具权威性的标准化技术组织之一。ISO/TC45的秘书处设于马来西亚国家标准机构（DepartmentofStandardsMalaysia），现任主席和秘书由多国专家共同担任。委员会下设多个工作组（WorkingGroups），分别负责不同专业领域的标准制修订工作。ISO3934的修订工作主要由WG7（建筑用橡胶制品工作组）承担，该工作组汇聚了来自德国、日本、美国、中国、法国等主要工业国家的技术专家。参与本标准制修订的主要国家的标准化机构包括：-德国标准化协会（DIN）：德国作为橡胶工业强国，在标准制定中发挥了重要的技术引领作用；-日本工业标准调查会（JIS）：日本在建筑密封材料领域具有深厚的技术积累；-美国材料与试验协会（ASTM）：提供了大量试验方法的技术支撑；-中国石油和化学工业联合会（CPCIF）及全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会（SAC/TC35）：代表中国参与了标准的技术讨论和意见反馈。七、结论与展望7.1总结ISO3934:2021《硫化橡胶和热塑性橡胶建筑物用预制垫圈分类、规范和试验方法》是国际建筑密封领域的一项重要基础性标准。该标准在系统继承前版技术成果的基础上，充分吸纳了近年来材料科学、试验技术和工程应用领域的最新进展，构建了涵盖材料分类、性能要求、试验方法和检验规则在内的完整技术体系。标准的核心价值在于：-统一了技术语言：为全球范围内的预制垫圈产品提供了统一的分类框架和性能评价准则；-保障了产品质量：通过系统性的性能要求，确保垫圈产品在不同气候条件和应用场景下的可靠性；-促进了技术进步：将热塑性橡胶纳入标准体系，引导行业向绿色、高效方向发展；-支撑了国际贸易：为建筑密封产品的国际流通提供了共同的技术基础。7.2展望展望未来，ISO3934标准的持续发展可从以下方向推进：（一）绿色环保方向的深化随着全球对建筑领域碳排放的关注持续升温，预制垫圈标准的绿色化升级将成为重要趋势。未来标准有望进一步强化对环保材料（如生物基橡胶、可回收热塑性弹性体）的技术要求，并对产品中有害物质限量做出更严格的规定。（二）智能化与功能化拓展随着智能建筑的发展，具备自感知、自适应等功能的智能密封材料可能成为未来的研究方向，这将为标准的更新提出新的课题。（三）国际标准与国家标准协同推进我国应积极跟踪ISO3934的技术发展动态，同步推进采用国际标准的国家标准转化工作。同时，结合我国建筑工业化的实际需求和气候分区特点，在等效采用的基础上适当补充符合国情的技术指标和试验方法，形成"国际标准+国家标准"协同发力的标准化格局。（四）数字技术的融合应用未来，标准数字化（SmartStandards）和BIM技术的融合应用，有望实现标准内容与建筑信息模型的深度集成，为设计选型和施工验收提供更加智能化的技术支撑。参考文献[1]ISO3934:2021,Rubber,vulcanizedandthermoplastic—Preformedgasketsusedinbuildings—Classification,specificationsandtestmethods[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2021.[2]ISO11600:2017,Build