提供25年質(zhì)量保證的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠規(guī)范簡介

　　前言

　　玻璃幕墻是近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，是現(xiàn)代高層建筑時代的顯著特征。玻璃幕墻可以使建筑物外觀產(chǎn)生豐富的變化，實(shí)現(xiàn)奇特的建筑效果，從而備受建筑設(shè)計(jì)師的青睞，這種裝飾形式于上個世紀(jì)八十年代后期引入國內(nèi)后，首先在北京、上海、廣州、深圳等主要大城市得到了大量采用，在九十年代得到了迅猛發(fā)展。現(xiàn)在已進(jìn)入中小城市，甚至廣大農(nóng)村。最早使用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的玻璃幕墻出現(xiàn)在上世紀(jì)七十年代。自硅酮結(jié)構(gòu)密封膠問世以來，一直倍受關(guān)注的是硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的長期老化問題——使用壽命問題。

　　2000年初南方某著名沿海城市，一座標(biāo)志性建筑所使用的國外某知名品牌硅酮結(jié)構(gòu)密封膠出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化，即密封膠脆化，失去了應(yīng)有的彈性。這一事件在業(yè)內(nèi)引起很大震動。此工程為95年建設(shè)，96年我國開始起草硅酮結(jié)構(gòu)密封膠國標(biāo)，97年開始執(zhí)行，執(zhí)行期間對該品牌結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行抽檢，發(fā)現(xiàn)其不能通過國標(biāo)中的水-紫外300h的檢測。從隨后的大量對比實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)，硅酮結(jié)構(gòu)膠耐水-紫外線輻照時間的長短與硅酮結(jié)構(gòu)膠的實(shí)際使用壽命有一定的對應(yīng)關(guān)系，即耐水-紫外線輻照時間越長，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在實(shí)際應(yīng)用中的壽命則越長，反之則越短。

　　除水紫外線外，影響結(jié)構(gòu)密封膠壽命的原因有很多種：高低溫變化、水、酸雨、鹽霧等，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，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。我國生態(tài)環(huán)境比世界平均水平嚴(yán)峻。這些無疑對硅酮結(jié)構(gòu)膠都是一個嚴(yán)峻的考驗(yàn)。同時，在臺風(fēng)地震等不同環(huán)境下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠除承受正反方向的風(fēng)荷載外，還要承受剪切撕裂機(jī)械疲勞以及長期剪切和循環(huán)拉伸下的蠕變作用，這些作用力對硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的壽命都會產(chǎn)生影響。

　　此外，一些密封膠廠家為追逐暴利，不顧及自己的社會責(zé)任，在密封膠中添加白油、裂解硅油等小分子物質(zhì)。白油又稱礦物油，它的主要成分為飽和碳?xì)浠�合物，沒有活性基團(tuán)，不能參與化學(xué)反應(yīng)，它被添加到密封膠中后，完全以一種游離狀態(tài)存在于硅橡膠形成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)。由于沸點(diǎn)較低，經(jīng)過紫外線照射后，會從硅酮密封膠內(nèi)揮發(fā)或滲透出來。白油揮發(fā)出來，會使密封膠變硬、變脆失去彈性、出現(xiàn)密封膠開裂；如果白油滲到中空玻璃內(nèi)部，就會溶解丁基（中空玻璃第一道密封膠），導(dǎo)致中空玻璃流油，使中空玻璃失效，大大縮短了密封膠的壽命，致使整個結(jié)構(gòu)密封膠裝配系統(tǒng)的壽命大為縮短[1-3]，嚴(yán)重時會出現(xiàn)中空玻璃掉落現(xiàn)象，被稱為“不定時的空中炸彈”。裂解硅油是回收已固化過的硅酮密封膠經(jīng)高溫裂解提取所得的硅油，其揮發(fā)份高，化學(xué)成份復(fù)雜，含有多種極性物質(zhì)，如果添加到硅酮結(jié)構(gòu)封膠中，不但與主體硅橡膠相容性不好、易揮發(fā)，使硅酮結(jié)構(gòu)密封膠變硬變脆，還會與丁基或型材發(fā)生不良反應(yīng)，導(dǎo)致密封膠脫粘失效，存在嚴(yán)重安全隱患。

　　硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的抗老化性能決定了其使用壽命的長短，抗老化性能越優(yōu)異使用壽命越長，反之則越短。那么，又如何驗(yàn)證其抗老化性能，通過什么樣的檢測才可以保證硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在使用中擁有較長的壽命？ETAG002關(guān)于硅酮結(jié)構(gòu)密封膠檢測項(xiàng)目設(shè)置，尤其是關(guān)于老化性能的考察方法科學(xué)合理。并且ETAG002規(guī)范是在假定SSGS工作壽命為25年的前提下制定的，滿足ETAG002要求的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠可以提供25年的質(zhì)量保證。

　　1 ETAG002概況

　　ETAG002對硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的檢測主要分為：一致性鑒定、初始機(jī)械強(qiáng)度、人工老化后的殘存機(jī)械強(qiáng)度、物理性能檢測四大部分。

　　1.1一致性鑒定

　　一致性鑒定項(xiàng)目主要包括比重、硬度、熱重分析、紅外分析、顏色等。

　　熱重分析法（TG）是在程序控溫下（一定升溫速率或溫度一定延長時間）測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的技術(shù)。它可以在較短的時間內(nèi)觀察物質(zhì)在很寬溫度范圍的質(zhì)量變化，是研究硅酮結(jié)構(gòu)密封膠耐熱性能不可缺少的方法。紅外吸收光譜解析分子結(jié)構(gòu)的方法，稱作紅外吸收光譜法，它可以定性的判斷出分子的結(jié)構(gòu)。

　　1.2 初始機(jī)械強(qiáng)度檢測

　　初始機(jī)械強(qiáng)度檢測主要有拉伸性能與剪切性能兩項(xiàng)。

　　拉伸性能與剪切性能分別用于評估結(jié)構(gòu)密封膠的抗拉性能和抗剪切性能。實(shí)驗(yàn)均在-20℃、+23℃、+80℃三個溫度條件下進(jìn)行，要求-20℃、+80℃下的最大拉伸強(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%。

　　1.3 人工老化后的殘存強(qiáng)度考察

　　人工老化后的殘存強(qiáng)度考察主要包括人工老化水-紫外輻照、鹽霧環(huán)境、潮濕二氧化硫環(huán)境、建筑物正面清潔產(chǎn)品浸泡試驗(yàn)。

　　人工老化水-紫外輻照，檢測人工老化對結(jié)構(gòu)密封膠殘存應(yīng)力的影響。要求密封膠試樣要浸泡在45±1℃的水中進(jìn)行紫外輻照1008小時。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%。鹽霧環(huán)境，檢測鹽霧環(huán)境對結(jié)構(gòu)密封膠殘存應(yīng)力的影響。要求密封膠試樣在鹽霧環(huán)境中放置480小時。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%。潮濕二氧化硫環(huán)境，檢測潮濕二氧化硫環(huán)境對結(jié)構(gòu)密封膠殘存應(yīng)力的影響。密封膠試樣在酸霧環(huán)境中放置480小時。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%。建筑物正面清潔產(chǎn)品浸泡，目的是得出清潔產(chǎn)品對結(jié)構(gòu)密封膠的影響。密封膠試樣在 45±2℃的1%的清潔劑水溶液中浸泡21天。浸泡后，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%。

　　1.4 結(jié)構(gòu)密封膠的物理性能

　　結(jié)構(gòu)密封膠的物理性能共有氣體包裹、彈性恢復(fù)性、收縮性、抗撕裂性能機(jī)械疲勞性能、密封膠的抗紫外性能、密封膠的彈性模量、長期剪切和循環(huán)拉伸下的蠕變等8項(xiàng)。

　　長期剪切和循環(huán)拉伸下的蠕變試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)條件最為苛刻。實(shí)驗(yàn)方法如下：在溫度為（55±2）℃，相對濕度為（95±5）%的高溫高濕條件下，試樣在水平方向和垂直方向同時受力91天，卸載24小時后，試樣最大相對水平位移不大于0.1mm。

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