08Y第二章第四節(jié)

1、08Y第二章第四節(jié)第四節(jié)封材料鋁合金玻璃幕墻用的密封膠有結構密封膠、建筑密封 膠（耐候膠）、中空玻璃二道密封膠、防火密 封膠等。結構玻璃裝配使用的結構密封膠只能是硅酮密 封膠，它的主要成分是聚硅氧烷，由于紫外線不能破壞 硅氧鍵，所以硅酮密封膠具有良好的抗紫外線性能，因 此它是非常穩(wěn)定的化學物質(zhì)。結構玻璃裝配使用一種硅 酮結構膠，把玻璃固定在鋁框上，將玻璃鑲片承受的荷 載和間接作用，通過膠縫傳遞到鋁框上。結構密封膠是 固定玻璃并使其與鋁框有可靠連接的膠粘劑，同時也把 玻璃幕墻密封起來。要求結構密封膠對建筑物環(huán)境中的 每一個因素，包括熱應力、風荷載、氣候變化、地震作 用等均有相應的抵抗能力。我國硅

2、酮結構密封膠在 60 年代初開始研發(fā)，由化工 部晨光研究院負責進行，為用于人造衛(wèi)星太陽能電池板 膠接。70 年我國東方紅人造衛(wèi)星上天， 同時也標志我國 硅膠生產(chǎn)技術已經(jīng)成熟。在計劃經(jīng)濟年代它主要用于航 空、航天工業(yè)。88 年我國開始發(fā)展鋁合金隱框玻璃幕墻， 很長一段時間內(nèi)均采用進口硅酮結構密封膠。在市場經(jīng) 濟向前發(fā)展的形勢下，我國硅酮結構密封膠技術人員走 出研究院，對硅酮結構密封膠進行商業(yè)性開發(fā)。再開發(fā) 是在晨光研究院技術轉(zhuǎn)讓的基礎上進行的，且主要再開 發(fā)人員也是來自晨光研究院。由于有上述軍工硅膠技術 基礎，加上工程技術人員的努力，只用了很短時間，白 云粘膠廠等三個工廠就生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品， 9

3、4 年開始批 量生產(chǎn)， 97 年白云、之江、中原三個廠四個牌號（后又 有凌志廠共四個廠七個牌號）經(jīng)國家認定。從歷次國家 抽驗結果看，我國硅膠技術已達到國際先進水平。2003年國家對結構密封膠認定了 25 個品種（有效期 至 2003 年 12 月 31 日止）：廣州白云 SS621、SS622；浙 江之江 JS6000、JS8000；鄭州中原 MF881 、MF899 ； 浙江凌志 LZ990 、LZ992 ；西令 XL1218 、XL2218 ；廣 東江門 DGM6018 、 DGM6028 ；廣州新展 SJS4200、 SJS8200；成都硅寶公司硅寶牌 -999、硅寶牌 992；美國 G

4、E4400、GE4800J；美國 DC993、DC995、 DC3362； 法國羅納 VEC70 ；德國威凱 SG20、SG25、SG500。國內(nèi)外結構膠檢測參數(shù)見表 2-74ab。表 2-74a 國外幾種硅酮結構膠實測數(shù)據(jù)比較試驗項目B4B3B8B2B9B6B7下垂度垂直放置， mm0013000水平放置不變形不變形不變形不變形不變形不變形不變形擠出性，S2.31.31.31.32.01.96.08適用期，min/343434/25表干時間， min48484242241254硬 度，HsA4040424241.739.736.4熱 老 化加熱失重， %2.62.92.42.45.43.53

5、.4龜裂無無無無無無無粉化無無無無無無無拉 伸 粘標準條件拉伸強度 MPa0.8751.0010.9180.660.870.641.03破壞面積 ,%01001.00.52090 度拉伸強度 MPa0.5900.680.5920.490.7200.74破壞面積 ,%0000.600.940-30度拉伸強度 MPa1.3511.3361.2050.841.2801.42接強度破壞面積 ,%000000.500浸水后拉伸強度 MPa0.9570.8660.8740.670.853.60.86破壞面積 ,%01100.80.530水-紫外光照拉伸強度 MPa0.9950.7460.6110.510.

6、741.00.92破壞面積 ,%005.01.02.00表 2 -74b 國內(nèi)幾種硅桐結構膠實測數(shù)據(jù)比較試驗項目廣州白云 SS621廣州白云 SS622A8A5A4A7下垂度垂直放置 , mm010000水平放置不變形不變形不變形不變形不變形不變形擠出性 ,S3.54.21.42.62.13.1適用期 ,min/25/23/5.7表干時間, min705542363648硬 度 ,HsA42384139.25040熱 老 化加熱失重 , %3.53.75.72.82.93.0龜裂無無無無無無粉化無無無無無無拉伸粘接強度標準 條件拉伸強度 MPa0.981.300.4920.990.6200.9

7、93破壞面積 ,%00002.00900C拉抻強度 MPa0.881.100.4870.810.4880.649破壞面積 ,%00001.00-300C拉伸強度 MPa1.401.450.5881.320.8681.538破壞面積 ,%00004.00浸水后拉伸強度 MPa0.901.200.4641.010.6670.898破壞面積 ,%00015.00水-紫 外光照拉伸強度 Mpa0.901.100.4620.850.5800.902破壞面積 ,%0005.05.01.0GB/T13477 2003建筑密封材料試驗方法規(guī)定 了建筑密封材料的密度、擠出性、表干時間、滲出性、 下垂度、低溫柔性

8、、拉伸粘接性、 定伸粘接性、 恢復率、 剝離粘接性、拉伸 壓縮循環(huán)性等物理性能測試方法。 GB/T529 99硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強度的測定（袂形、直角形、新月形）規(guī)定了密封膠撕裂強度測定 方法，其中直角形相當于 ASTM D624 中的 C型、新月 形相當于 B 型。GB/T531 99橡膠袖珍硬度計壓入硬 度試驗方法規(guī)定了硬度試驗方法。美國材料試驗協(xié)會 （ ASTM ） D412 83 Standard Test For rubber Pronesties In tension 是一般橡膠（包括天然橡膠、合 成橡膠）的性能檢測方法，按這個方法檢測的結果，只 反映硅酮密封膠作為橡膠類產(chǎn)品

9、的共有性能，不能反映 硅酮密封膠特有性能。 ASTM C1135 Standard Test Method for Determing Tensile Adhesion Prohesties of structural Sealants規(guī)定了硅酮結構密封膠的檢測方 法，按這個方法檢測的結果，反映了硅酮結構密封膠的 特有性能。（一）建筑密封膠（耐候膠） 建筑密封膠主要有硅酮密封膠、丙烯酸酯密封膠、聚 胺酯密封膠和聚硫密封膠。聚硫密封膠與硅酮結構密封 膠相容性能差，不宜配合使用。A硅酮建筑密封膠 GB/T14683-2003（2003-05-22 發(fā) 布、 2004-01-01 實施、代替 GB/

10、T14683-1993）規(guī)定了鑲 裝玻璃和建筑接縫用密封膠的產(chǎn)品分類、要求、性能。 1 分類1.1 種類1.1.1 硅酮建筑密封膠按固化機理分為兩種類型：A 型脫酸(酸性)B 型脫醇(中性)1.1.2 硅酮建筑密封膠按用途分為兩種類別：G 類鑲裝玻璃用F 類建筑接縫用 不適用于建筑幕墻和中空玻璃。單位為百分數(shù)1.2 級別 產(chǎn)品按位移能力分為 25、20 兩個級別，見表 2-75。表 2-75 密封膠級別級別試驗拉壓幅度位移能力2525252020201.3 次級別 產(chǎn)品按拉伸模量分為高模量 (HM) 和低模量 (LM) 兩個次級別。1.4 產(chǎn)品標記 產(chǎn)品按下列順序標記 : 名稱、類型、類別、級

11、別、 次級別、標記號。示例：鑲裝玻璃用 25 級高模量酸性硅酮建筑密封膠的標記為：硅酮建筑密封膠 AG25HMGB/T14683-2003 2 要求2.1 外觀2.1.1 產(chǎn)品應為細膩、均勻膏狀物，不應有氣泡、 結皮和凝膠。2.1.2 產(chǎn)品的顏色與供需雙方商定的樣品相比 ,不得 有明顯差異。2.2 理化性能硅酮建筑密封膠的理化性能應符合表 2-76 的規(guī)定。表 2-76 理化性能序號項目技 術 指 標25HM 20HM25LM 20LM1密度 / (g/cm 2)規(guī)定值 0.12下垂度 /mm垂直3水平無變形3表干時間 /h3a4擠出性 (mL/min)805彈性恢復率 /%806拉伸模 量

12、/MPa0.40.4或 0.6和 0.67定伸粘結性無破壞8紫外線輻照后粘結性 b無破壞9冷拉熱壓后粘結性無破壞10浸水后定伸粘結性無破壞11質(zhì)量損失率 /%10a 允許采用供需雙方商定的其他指標值。 b 此項僅適用于 G 類產(chǎn)品。B JC/T882-2001 幕墻玻璃接縫用密封膠、JC/T884-2001彩色鋼板用建筑密封膠對耐候膠的技術要求作了規(guī)定：（1）外觀11 密封膠應為細膩、均質(zhì)膏狀物，不應有氣泡、結皮或凝膠12 密封膠的顏色與供需雙方商定的樣品相比， 不得 有明顯差異。多組份密封膠各組份的顏色應有明顯差異2) 密封膠的適用期指標由供需雙方商定3) 物理力學性能幕墻玻璃接縫用密封膠的

13、物理力學性能應符合表2-77 的規(guī)定。表 2-77序號項目技 術指 標25LM25HM20LM20HM1下垂度， mm垂直3水平無變形2擠出性， ml/min803表干時間 h34彈性恢復率， %805拉伸模量 Mpa標準條件0.4 和0.60.4或0.60.4 和0.60.4或0.6-20 度6定伸粘結性無破壞7熱壓冷拉后的粘結性無破壞8浸水光照后的定伸粘結性無破壞9質(zhì)量損失率， %10試驗基材選用無鍍膜浮法玻璃。根據(jù)需要也可選用其它基材，但粘結試件一側(cè)必須選用浮法玻璃。當基材需要涂敷底 涂料時，應按生產(chǎn)廠要求進行。注：實際工程用基材的粘結性應按 GB16776-1997 附錄 A 進行相容

14、性試驗。2-78彩色鋼板用建筑密封膠的物理力學性能應符合表 的規(guī)定。表 2-78序號項目技術指標25LM25HM20LM20HM12 . 5E下垂度， mm垂直31水平無變形2表干時間，h 33擠出性， ml/min 804彈性恢復率， % 8060405拉伸模量， MPa230C-200C0.4 和0.60.4 或0.60.4 和0.6 0.4 或 0.66定伸粘接性無破壞7浸水后定伸粘接性無破壞8熱壓冷拉后的粘結性無破壞9剝離 粘結性剝離強度， N/mm ，1.0粘結破壞面積， % 2510紫外線處理表面無粉化、龜裂， -250C 無裂紋（二）硅酮結構密封膠 鋁合金隱框玻璃幕墻是采用硅酮結

15、構膠膠縫固定玻 璃的幕墻， 在幕墻上用這種方法安裝玻璃是新技術， 其 實在航天工業(yè)中膠接技術使用時間比幕墻要早、 范圍要 廣，由于航空、 宇航飛行器工作條件的苛刻以及對結構 效率和可靠性的嚴格要求， 他們對膠接技術研究的深度 及層次要比建筑業(yè)深入得多， 國內(nèi)外有很多學者從各個 領域（如界面化學等） ，用各種先進儀器（透射式掃描 電子顯微鏡、紫外線電子能譜等） 、各種方法（紅外線 譜、色譜分析、熱分析、動態(tài)介電分析等）對膠接原理 進行了研究， 對膠接接頭的粘接進行了實測觀察， 還有 不少碩士生、 博士生以膠接技術為課題進行了研究， 有 非常豐富的成果。 現(xiàn)在建筑院校也有碩士研究生以隱框 幕墻為課

16、題進行研究， 取得了一些成果， 學習這些成果 就能使我們對鋁合金膠接技術的認識提高一步， 推動鋁 合金膠接技術發(fā)展上一個新臺階。硅酮結構密封膠的主要成份是聚硅氧烷，和玻璃、 河砂是一樣的，硅酮結構密封膠的主要原料 聚硅氧烷就是用河砂經(jīng)過多道工序加工后得到的。硅酮結構密封膠的分子式： (CH 3)2(CH 3)2(CH 3)2HO Si O (Si O)X Si OH由于紫外線不能破壞硅氧鍵， 所以硅酮結構密封膠有 良好的抗紫外線性能，因此是非常穩(wěn)定的物質(zhì)。 當用硅酮結構密封膠來固定鋁合金玻璃幕墻的玻璃時， 要求硅酮結構密封膠縫對建筑物環(huán)境中的每一個因素包 括熱效應、風荷載、氣候變化及地震作用均

17、有抵抗預計 環(huán)境力量的能力，這就要求密封膠具有必要的性能。GB167761997建筑用硅酮結構密封膠它對硅酮 結構密封膠的技術要求作了規(guī)定。(1) 外觀(1.1) 產(chǎn)品應為細膩、均勻膏狀物、無結塊、凝膠、結 皮及不易迅速分散的析出物。(1.2) 雙組分結構膠的兩組分顏色應有明顯區(qū)別。(2) 物理力學性能產(chǎn)品物理力學性能應符合表 2-79 的要求。序號項目技術指標1下垂度垂直放置， mm 不大于3水平放置不變形2擠出性， s 不大于103適用期， min 不小于204表干時間， h 不大于35邵氏硬度30606拉伸粘接性拉伸粘結強度 Mpa ，不小于標準條件0.4590度0.4530度0.45浸

18、水后0.45水-紫外線光照后0.457粘接破壞面積 ,% 不大于5熱失重 ,90% 不大于10龜裂無粉化無1）僅適用于雙組分產(chǎn)品美國材料試驗協(xié)會（ ASTM ） C1184-91 Standard Specication.for Structural Silicone Sealants是在 1991 年頌發(fā)的第一個有關硅酮結構密封膠標準， 95 年有局部 修訂 （我國 GB16776-1997 和 ASTM C1184-95 基本相 同），98年又作了局部修訂。但從 91 年直到現(xiàn)在國外密 封膠生產(chǎn)商一直只字不提這個標準，按理任何國家出口 產(chǎn)品首先應符合本國標準 （即美國 DC公司、 GE 公

19、司的 產(chǎn)品應符合 ASTM C1184 的規(guī)定），1997年 GB16776頌 發(fā)后，按 GB16776 標準對進口硅酮密封膠進行檢驗， 結 果是從 80 年代后期到 1997 年占有國內(nèi)硅酮結構密封膠 最大市場份額的兩種硅酮結構密封膠 （DC795、GE4000） 因未能達到 GB16776 的標準的要求，而被禁止進口 （銷 售、使用 ）。硅酮結構密封膠的性能有下列幾項： （ 1）抗拉強度 按 GB13477 規(guī)定，試件用（ 7550 6）mm 鋁板或玻璃板，在其間注（ 505012） mm 的結構膠，在標準條件下放置 28d。試驗的標準條件為（ 232）0C、相對濕度 4555%。 其結果

20、反映了硅酮結構膠在常溫條件下的抗拉強度。 GB16776 考慮了硅酮結構膠實際使用環(huán)境條件下的要 求，規(guī)定還需進行下列四種情況下抗拉強度檢測：A90 度；B.-30 度；C浸水（ 7天）后； D水 紫外線光照（ 300h）后。并要求上述 4 項檢測結果不得 小于 0.45N/mm 2，且粘接破壞面積不大于 5% 。 （2）撕裂強度。表征沿膠層本身撕開的能力， 用 GB/T529 中新月形試樣進行檢測，要求不小于 4.725N/mm. 。（3）彈性模量。 指密封膠應力與應變的關系， 表明密封 膠具有吸收拉力的能力，按密封膠的彈性模量特征，密 封膠分為高模量密封膠、 中模量密封膠與低模量密封膠，

21、其特征見圖 2-6。圖中 I 的曲線表示 高模量密封膠的應力 -應變關系；曲線表示中模量密封 膠應力 -應變關系。曲線表示低模量密封膠應力 -應變 關系?？梢钥闯?，對應于一給定的應力，高模量密封膠 發(fā)生的應變比中模量密封膠要小，而大的應變在邊界使 用條件下會產(chǎn)生粘接失效。硅酮密封膠的優(yōu)點是在低溫 條件下并不變硬和增大其彈性模量；而其他一些密封膠 在室溫下是低模量的， 但當暴露在低溫下或膠縫最大時， 就變成高模量材料；某些密封膠經(jīng)過反復拉伸、壓縮會喪失粘聚性。圖 2-6（ 4）硬度。GB/T531 99橡膠袖珍硬度計壓入硬度試 驗方法規(guī)定了硬度試驗方法，結構硅酮密封膠要求硬 度值在（邵爾 A）2

22、545 之間，已證明這個值域在活動 膠縫中是最適宜的，并要求結構密封膠在低溫下不變硬， 高溫時不軟化。（ 5）密封膠要有較好的彈性恢復能力， 即被外力作用伸 長（壓縮）之后，能恢復到它原來的尺寸并保持其粘接 性能。具有良好彈性恢復的密封膠，即使在反復伸縮活 動之后也能保持它的彈性。如果密封膠的彈性恢復性能 不好，會產(chǎn)生應力松弛。密封膠變形后內(nèi)部由伸縮產(chǎn)生 的應力減少時會出現(xiàn)應力松弛，并出現(xiàn)塑性變形，卸荷 后不能恢復到原始尺寸，而有殘余變形，一旦發(fā)生塑性 變形，再度伸長（壓縮）時會產(chǎn)生高的內(nèi)應力。（三）中空玻璃二道密封膠。 JC/T486-2001中空玻璃 用彈性密封膠對中空玻璃用二道密封膠作了規(guī)定。1 產(chǎn)品分類11 產(chǎn)品按基礎聚合物分類，聚硫類代號 PS，硅酮 類代號 SR。12按位移能力和模量分級， 代號 20HM 位移能力20%高模量，代號