目前國內(nèi)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 存在的問題和出路——崔洪

目前國內(nèi)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 存在的問題和出路

崔 洪 鄭州中原應(yīng)用技術(shù)研究開發(fā)有限公司

　　目 錄
　　一. 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在工程中的典型問題
　　1.環(huán)境等因素造成硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的脆化問題
　　2.超大玻璃板塊及超高層建筑幕墻的技術(shù)難題和使用壽命問題
　　3.白油等劣質(zhì)增塑劑造成硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的脆化問題
　　二. 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠存在的問題分析
　　三. 目前國內(nèi)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的出路
　　1. 環(huán)境等因素造成硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的 脆化問題
　　案例一1995年，南方某著名沿海城市建造的一座標(biāo)志性玻璃幕墻建筑。2006年初，發(fā)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)膠結(jié)構(gòu)化，即密封膠脆化。該工程引起了我們對結(jié)構(gòu)膠老化、脆化問題的極大關(guān)注。

　　影響硅酮結(jié)構(gòu)密封膠老化的環(huán)境因素：硅酮結(jié)構(gòu)密封膠屬于有機(jī)高分子材料，在使用時受到周圍環(huán)境中的高溫、高濕、鹽霧、酸霧等綜合因素的影響。這些環(huán)境因素加速其老化，使其使用壽命降低。工業(yè)廢氣及汽車尾氣排放量大，空氣中SO2 氣體含量高，酸雨嚴(yán)重。2007年我國SO2排放約2000萬噸，持續(xù)占世界第一，全國約1/3土地被酸化。CO2排放達(dá)到60.2億噸(超過美國的59.1億噸)，成為世界第一。在我國，由于環(huán)境因素所造成的老化問題就更為嚴(yán)重。

2. 玻璃幕墻超大板塊帶來的設(shè)計問題
　　案例二
　　深圳證券交易所營運(yùn)中心：最大板塊尺寸為：4.3m×3.7m最大膠縫寬度為60mm膠縫寬度和厚度已經(jīng)超出JGJ102規(guī)范的正常要求在工程的1:1模擬實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)：在較大的膠縫寬度下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠固化時都出現(xiàn)逆向反應(yīng)。（例如在固化2天時，硬度為35邵A，而固化15天之后，硬度降為15邵A）。

　　目前國內(nèi)市場上所使用的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠都不能滿足該設(shè)計使用要求。

　　該項(xiàng)目也為硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的研究提出了新的課題最終，我們使用符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETAG002的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠可以滿足該項(xiàng)目的設(shè)計要求，沒有發(fā)生逆向反應(yīng)。超高層建筑應(yīng)該有更高的設(shè)計要求在超高層建筑中，玻璃幕墻承受的作用力更加復(fù)雜。硅酮結(jié)構(gòu)密封膠不僅僅承受正反方向的風(fēng)荷載，還要承受剪切、撕裂、機(jī)械疲勞、蠕變等各種不同的作用力。

　　超高層建筑幕墻的維修和使用壽命問題對于超高層建筑幕墻，如果產(chǎn)生問題，維修就會特別復(fù)雜。目前的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠只能提供10年的質(zhì)量保證。應(yīng)該使用更長質(zhì)量保證年限的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠。在深圳證券交易所營運(yùn)中心工程中，通過提供滿足歐洲ETAG002 《結(jié)構(gòu)密封膠裝配系統(tǒng)技術(shù)審核指南》規(guī)范的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，解決了該工程中硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的技術(shù)難題。同時，滿足ETAG002的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠可以提供25年的質(zhì)量保證。

　　3. 白油等劣質(zhì)增塑劑造成硅酮結(jié)構(gòu)膠脆化、開裂及中空玻璃失效的問題

　　硅酮結(jié)構(gòu)膠一般采用二甲基硅油作為增塑劑，可使硅酮結(jié)構(gòu)膠長期保持較好的彈性。

　　● 而目前市場上存在用白油代替硅油作為增塑劑的情況。

　　● 因此，我們檢測了 不同的白油含量對硅酮結(jié)構(gòu)密封膠老化前后的性能影響水-紫外線輻照老化前后拉伸粘結(jié)性能的對比 ，高溫老化前后的硬度對比

　　高溫老化前后的硬度變化柱狀圖

　　水-紫外線輻照前后硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 拉伸粘結(jié)強(qiáng)度衰減率柱狀圖

　　由實(shí)驗(yàn)可以看出：

　　硅酮結(jié)構(gòu)膠中的白油含量越大，其老化之后硬度增加越多，強(qiáng)度降低也越多。硅酮結(jié)構(gòu)膠的硬化和脆化就越嚴(yán)重。使用白油的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠一年前后熱失重曲線對比

　　白油與硅酮結(jié)構(gòu)密封膠體系是不相容的所以，白油最終會完全揮發(fā)或滲出造成硅酮結(jié)構(gòu)密封膠硬化、脆化
并且因?yàn)橘|(zhì)量損失而產(chǎn)生開裂。

　　案例六
　　此工程為2009年的項(xiàng)目，在2010年就出現(xiàn)中空玻璃流油現(xiàn)象。該工程使用的國內(nèi)某公司生產(chǎn)的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠和丁基密封膠。邊框部分使用的是國內(nèi)其它公司生產(chǎn)的硅酮密封膠。

　　由上述檢測可以看出：邊框密封劑中如果含有白油，白油就會滲入到硅酮結(jié)構(gòu)密封膠和丁基密封膠中，最終產(chǎn)生中空玻璃流油現(xiàn)象所以邊框密封膠中也不能含有白油

　　中空玻璃中丁基膠溶解的情況是由白油造成的。

　　目前國內(nèi)市場上在硅酮結(jié)構(gòu)密封膠中添加白油作為增塑劑的現(xiàn)象非常普遍。

　　二、硅酮結(jié)構(gòu)密封膠存在的問題分析
　　三. 目前國內(nèi)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的出路
　　經(jīng)過長期對幕墻工程的跟蹤研究發(fā)現(xiàn)：上述案例中硅酮結(jié)構(gòu)密封膠都是符合GB16776標(biāo)準(zhǔn)要求的。

在使用一段時間后，就產(chǎn)生了上述的一系列的問題，影響了幕墻系統(tǒng)的正常使用，反映出現(xiàn)行的GB16776標(biāo)準(zhǔn)是不完善的。

　　2006年開始，我們對歐洲標(biāo)準(zhǔn)： ETAG002 《結(jié)構(gòu)密封膠裝配系統(tǒng)技術(shù)審核指南》，EN15434《建筑用玻璃―結(jié)構(gòu)或抗紫外線密封膠》進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。（以下簡稱歐洲標(biāo)準(zhǔn)）

　　歐洲標(biāo)準(zhǔn)
　　能夠解決超大玻璃板塊和高層建筑給硅酮結(jié)構(gòu)密封膠帶來的技術(shù)難題和使用壽命問題，可以杜絕白油等劣質(zhì)增塑劑所帶來的硅酮結(jié)構(gòu)膠硬化、脆化和開裂等問題，通過衰減率的判定方法對環(huán)境、力學(xué)等因素帶來的老化問題的考察有更為科學(xué)合理，歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETAG002具有以下特點(diǎn)
　　1. 產(chǎn)品的控制方面
　　通過熱重分析、紅外光譜分析、比重、體積變化和收縮等控制項(xiàng)目，保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性和唯一性

　　3.3 潮濕SO2環(huán)境實(shí)驗(yàn)：結(jié)構(gòu)密封膠試樣在一定濃度的酸霧環(huán)境中放置20個循環(huán)。試樣的最大拉伸強(qiáng)度與+23℃下的最大拉伸強(qiáng)度比值不小于0.75，內(nèi)聚破壞面積不小于90%。

　　3.4 幕墻清潔劑浸泡實(shí)驗(yàn)：結(jié)構(gòu)密封膠試樣在45±2℃的1%的清潔劑水溶液中浸泡21天。試樣的最大拉伸強(qiáng)度與+23℃下的最大拉伸強(qiáng)度比值不小于0.75，內(nèi)聚破壞面積不小于90%。

　　3.5 高溫試驗(yàn)：結(jié)構(gòu)密封膠試樣在100℃高溫環(huán)境中放置7天。

試樣的最大拉伸強(qiáng)度與+23℃下的最大拉伸強(qiáng)度比值不小于0.75，內(nèi)聚破壞面積不小于90%。

　　4. 老化后力學(xué)性能的考察（判定方法） 用力學(xué)性能的衰減率衡量密封膠性能的好壞。 此判別方法更符合結(jié)構(gòu)密封膠壽命研究的實(shí)際情況，更具合理性。

滿足EN15434 《建筑用玻璃―結(jié)構(gòu)或抗紫外線密封膠》標(biāo)準(zhǔn)要求的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，并滿足ETAG002 《結(jié)構(gòu)密封膠裝配系統(tǒng)技術(shù)審核指南》規(guī)范的要求，可提供25年的質(zhì)量保證。

　　結(jié) 論
１歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETAG002和EN15434可以更好地解決目前市場上存在的問題，并可以提供硅酮結(jié)構(gòu)密封膠25年的質(zhì)量保證。

２歐洲標(biāo)準(zhǔn)代表著國內(nèi)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的發(fā)展方向。

謝 謝！

完