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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)玻璃裝配使用的結(jié)構(gòu)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(xué)物質(zhì)。結(jié)構(gòu)玻璃裝配使用一種硅 酮結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shí)也把 玻璃幕墻密封起來。要求結(jié)構(gòu)密封膠對(duì)建筑物環(huán)境中的 每一個(gè)因素，包括熱應(yīng)力、風(fēng)荷載、氣候變化、地震作 用等均有相應(yīng)的抵抗能力。我國硅

2、酮結(jié)構(gòu)密封膠在 60 年代初開始研發(fā)，由化工 部晨光研究院負(fù)責(zé)進(jìn)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(shí)也標(biāo)志我國 硅膠生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟。在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)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(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)均采用進(jìn)口硅酮結(jié)構(gòu)密封膠。在市場(chǎng)經(jīng) 濟(jì)向前發(fā)展的形勢(shì)下，我國硅酮結(jié)構(gòu)密封膠技術(shù)人員走 出研究院，對(duì)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠進(jìn)行商業(yè)性開發(fā)。再開發(fā) 是在晨光研究院技術(shù)轉(zhuǎn)讓的基礎(chǔ)上進(jìn)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(shù) 基礎(chǔ)，加上工程技術(shù)人員的努力，只用了很短時(shí)間，白 云粘膠廠等三個(gè)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(gè)廠四個(gè)牌號(hào)（后又 有凌志廠共四個(gè)廠七個(gè)牌號(hào)）經(jīng)國家認(rèn)定。從歷次國家 抽驗(yàn)結(jié)果看，我國硅膠技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。2003年國家對(duì)結(jié)構(gòu)密封膠認(rèn)定了 25 個(gè)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(jié)構(gòu)膠檢測(cè)參數(shù)見表 2-74ab。表 2-74a 國外幾種硅酮結(jié)構(gòu)膠實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)比較試驗(yàn)項(xiàng)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)條件拉伸強(qiáng)度 MPa0.8751.0010.9180.660.870.641.03破壞面積 ,%01001.00.52090 度拉伸強(qiáng)度 MPa0.5900.680.5920.490.7200.74破壞面積 ,%0000.600.940-30度拉伸強(qiáng)度 MPa1.3511.3361.2050.841.2801.42接強(qiáng)度破壞面積 ,%000000.500浸水后拉伸強(qiáng)度 MPa0.9570.8660.8740.670.853.60.86破壞面積 ,%01100.80.530水-紫外光照拉伸強(qiáng)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(jié)構(gòu)膠實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)比較試驗(yàn)項(xiàng)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(shí)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(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn) 條件拉伸強(qiáng)度 MPa0.981.300.4920.990.6200.9

7、93破壞面積 ,%00002.00900C拉抻強(qiáng)度 MPa0.881.100.4870.810.4880.649破壞面積 ,%00001.00-300C拉伸強(qiáng)度 MPa1.401.450.5881.320.8681.538破壞面積 ,%00004.00浸水后拉伸強(qiáng)度 MPa0.901.200.4641.010.6670.898破壞面積 ,%00015.00水-紫 外光照拉伸強(qiáng)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(yàn)方法規(guī)定 了建筑密封材料的密度、擠出性、表干時(shí)間、滲出性、 下垂度、低溫柔性

8、、拉伸粘接性、 定伸粘接性、 恢復(fù)率、 剝離粘接性、拉伸 壓縮循環(huán)性等物理性能測(cè)試方法。 GB/T529 99硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強(qiáng)度的測(cè)定（袂形、直角形、新月形）規(guī)定了密封膠撕裂強(qiáng)度測(cè)定 方法，其中直角形相當(dāng)于 ASTM D624 中的 C型、新月 形相當(dāng)于 B 型。GB/T531 99橡膠袖珍硬度計(jì)壓入硬 度試驗(yàn)方法規(guī)定了硬度試驗(yàn)方法。美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì) （ 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(cè)方法，按這個(gè)方法檢測(cè)的結(jié)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(jié)構(gòu)密封膠的檢測(cè)方 法，按這個(gè)方法檢測(cè)的結(jié)果，反映了硅酮結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(shí)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(jī)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?jǐn)?shù)1.2 級(jí)別 產(chǎn)品按位移能力分為 25、20 兩個(gè)級(jí)別，見表 2-75。表 2-75 密封膠級(jí)別級(jí)別試驗(yàn)拉壓幅度位移能力2525252020201.3 次級(jí)別 產(chǎn)品按拉伸模量分為高模量 (HM) 和低模量 (LM) 兩個(gè)次級(jí)別。1.4 產(chǎn)品標(biāo)記 產(chǎn)品按下列順序標(biāo)記 : 名稱、類型、類別、級(jí)

11、別、 次級(jí)別、標(biāo)記號(hào)。示例：鑲裝玻璃用 25 級(jí)高模量酸性硅酮建筑密封膠的標(biāo)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(yīng)為細(xì)膩、均勻膏狀物，不應(yīng)有氣泡、 結(jié)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(yīng)符合表 2-76 的規(guī)定。表 2-76 理化性能序號(hào)項(xiàng)目技 術(shù) 指 標(biāo)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(shí)間 /h3a4擠出性 (mL/min)805彈性恢復(fù)率 /%806拉伸模 量

12、/MPa0.40.4或 0.6和 0.67定伸粘結(jié)性無破壞8紫外線輻照后粘結(jié)性 b無破壞9冷拉熱壓后粘結(jié)性無破壞10浸水后定伸粘結(jié)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(biāo)值。 b 此項(xiàng)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(duì)耐候膠的技術(shù)要求作了規(guī)定：（1）外觀11 密封膠應(yīng)為細(xì)膩、均質(zhì)膏狀物，不應(yīng)有氣泡、結(jié)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(yīng)有明顯差異2) 密封膠的適用期指標(biāo)由供需雙方商定3) 物理力學(xué)性能幕墻玻璃接縫用密封膠的

13、物理力學(xué)性能應(yīng)符合表2-77 的規(guī)定。表 2-77序號(hào)項(xiàng)目技 術(shù)指 標(biāo)25LM25HM20LM20HM1下垂度， mm垂直3水平無變形2擠出性， ml/min803表干時(shí)間 h34彈性恢復(fù)率， %805拉伸模量 Mpa標(biāo)準(zhǔn)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(jié)性無破壞7熱壓冷拉后的粘結(jié)性無破壞8浸水光照后的定伸粘結(jié)性無破壞9質(zhì)量損失率， %10試驗(yàn)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(jié)試件一側(cè)必須選用浮法玻璃。當(dāng)基材需要涂敷底 涂料時(shí)，應(yīng)按生產(chǎn)廠要求進(jìn)行。注：實(shí)際工程用基材的粘結(jié)性應(yīng)按 GB16776-1997 附錄 A 進(jìn)行相容

14、性試驗(yàn)。2-78彩色鋼板用建筑密封膠的物理力學(xué)性能應(yīng)符合表 的規(guī)定。表 2-78序號(hào)項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)25LM25HM20LM20HM12 . 5E下垂度， mm垂直31水平無變形2表干時(shí)間，h 33擠出性， ml/min 804彈性恢復(fù)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(jié)性無破壞9剝離 粘結(jié)性剝離強(qiáng)度， N/mm ，1.0粘結(jié)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(jié)構(gòu)密封膠 鋁合金隱框玻璃幕墻是采用硅酮結(jié)

15、構(gòu)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(shù)， 其 實(shí)在航天工業(yè)中膠接技術(shù)使用時(shí)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(duì)結(jié)構(gòu) 效率和可靠性的嚴(yán)格要求， 他們對(duì)膠接技術(shù)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(xué)者從各個(gè) 領(lǐng)域（如界面化學(xué)等） ，用各種先進(jìn)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(dòng)態(tài)介電分析等）對(duì)膠接原理 進(jìn)行了研究， 對(duì)膠接接頭的粘接進(jìn)行了實(shí)測(cè)觀察， 還有 不少碩士生、 博士生以膠接技術(shù)為課題進(jìn)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(jìn)行研究， 取得了一些成果， 學(xué)習(xí)這些成果 就能使我們對(duì)鋁合金膠接技術(shù)的認(rèn)識(shí)提高一步， 推動(dòng)鋁 合金膠接技術(shù)發(fā)展上一個(gè)新臺(tái)階。硅酮結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(dāng)用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠來固定鋁合金玻璃幕墻的玻璃時(shí)， 要求硅酮結(jié)構(gòu)密封膠縫對(duì)建筑物環(huán)境中的每一個(gè)因素包 括熱效應(yīng)、風(fēng)荷載、氣候變化及地震作用均

17、有抵抗預(yù)計(jì) 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(jié)構(gòu)密封膠它對(duì)硅酮 結(jié)構(gòu)密封膠的技術(shù)要求作了規(guī)定。(1) 外觀(1.1) 產(chǎn)品應(yīng)為細(xì)膩、均勻膏狀物、無結(jié)塊、凝膠、結(jié) 皮及不易迅速分散的析出物。(1.2) 雙組分結(jié)構(gòu)膠的兩組分顏色應(yīng)有明顯區(qū)別。(2) 物理力學(xué)性能產(chǎn)品物理力學(xué)性能應(yīng)符合表 2-79 的要求。序號(hào)項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)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(shí)間， h 不大于35邵氏硬度30606拉伸粘接性拉伸粘結(jié)強(qiáng)度 Mpa ，不小于標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)協(xié)會(huì)（ ASTM ） C1184-91 Standard Specication.for Structural Silicone Sealants是在 1991 年頌發(fā)的第一個(gè)有關(guān)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠標(biāo)準(zhǔn)， 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(gè)標(biāo)準(zhǔn)，按理任何國家出口 產(chǎn)品首先應(yīng)符合本國標(biāo)準(zhǔn) （即美國 DC公司、 GE 公

19、司的 產(chǎn)品應(yīng)符合 ASTM C1184 的規(guī)定），1997年 GB16776頌 發(fā)后，按 GB16776 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)進(jìn)口硅酮密封膠進(jìn)行檢驗(yàn)， 結(jié) 果是從 80 年代后期到 1997 年占有國內(nèi)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 最大市場(chǎng)份額的兩種硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 （DC795、GE4000） 因未能達(dá)到 GB16776 的標(biāo)準(zhǔn)的要求，而被禁止進(jìn)口 （銷 售、使用 ）。硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的性能有下列幾項(xiàng)： （ 1）抗拉強(qiáng)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(jié)構(gòu)膠，在標(biāo)準(zhǔn)條件下放置 28d。試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)條件為（ 232）0C、相對(duì)濕度 4555%。 其結(jié)果

20、反映了硅酮結(jié)構(gòu)膠在常溫條件下的抗拉強(qiáng)度。 GB16776 考慮了硅酮結(jié)構(gòu)膠實(shí)際使用環(huán)境條件下的要 求，規(guī)定還需進(jìn)行下列四種情況下抗拉強(qiáng)度檢測(cè)：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(xiàng)檢測(cè)結(jié)果不得 小于 0.45N/mm 2，且粘接破壞面積不大于 5% 。 （2）撕裂強(qiáng)度。表征沿膠層本身撕開的能力， 用 GB/T529 中新月形試樣進(jìn)行檢測(cè)，要求不小于 4.725N/mm. 。（3）彈性模量。 指密封膠應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)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(yīng)力 -應(yīng)變關(guān)系；曲線表示中模量密封 膠應(yīng)力 -應(yīng)變關(guān)系。曲線表示低模量密封膠應(yīng)力 -應(yīng)變 關(guān)系。可以看出，對(duì)應(yīng)于一給定的應(yīng)力，高模量密封膠 發(fā)生的應(yīng)變比中模量密封膠要小，而大的應(yīng)變?cè)谶吔缡?用條件下會(huì)產(chǎn)生粘接失效。硅酮密封膠的優(yōu)點(diǎn)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(dāng)暴露在低溫下或膠縫最大時(shí)， 就變成高模量材料；某些密封膠經(jīng)過反復(fù)拉伸、壓縮會(huì)喪失粘聚性。圖 2-6（ 4）硬度。GB/T531 99橡膠袖珍硬度計(jì)壓入硬度試 驗(yàn)方法規(guī)定了硬度試驗(yàn)方法，結(jié)構(gòu)硅酮密封膠要求硬 度值在（邵爾 A）2

22、545 之間，已證明這個(gè)值域在活動(dòng) 膠縫中是最適宜的，并要求結(jié)構(gòu)密封膠在低溫下不變硬， 高溫時(shí)不軟化。（ 5）密封膠要有較好的彈性恢復(fù)能力， 即被外力作用伸 長(zhǎng)（壓縮）之后，能恢復(fù)到它原來的尺寸并保持其粘接 性能。具有良好彈性恢復(fù)的密封膠，即使在反復(fù)伸縮活 動(dòng)之后也能保持它的彈性。如果密封膠的彈性恢復(fù)性能 不好，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力松弛。密封膠變形后內(nèi)部由伸縮產(chǎn)生 的應(yīng)力減少時(shí)會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力松弛，并出現(xiàn)塑性變形，卸荷 后不能恢復(fù)到原始尺寸，而有殘余變形，一旦發(fā)生塑性 變形，再度伸長(zhǎng)（壓縮）時(shí)會(huì)產(chǎn)生高的內(nèi)應(yīng)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(duì)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(chǔ)聚合物分類，聚硫類代號(hào) PS，硅酮 類代號(hào) SR。12按位移能力和模量分級(jí)， 代號(hào) 20HM 位移能力20%高模量，代號(hào)