目前国内硅酮结构密封胶 存在的问题和出路——崔洪

目前国内硅酮结构密封胶 存在的问题和出路

崔 洪 郑州中原应用技术研究开发有限公司

　　目 录
　　一. 硅酮结构密封胶在工程中的典型问题
　　1.环境等因素造成硅酮结构密封胶的脆化问题
　　2.超大玻璃板块及超高层建筑幕墙的技术难题和使用寿命问题
　　3.白油等劣质增塑剂造成硅酮结构密封胶的脆化问题
　　二. 硅酮结构密封胶存在的问题分析
　　三. 目前国内硅酮结构密封胶的出路
　　1. 环境等因素造成硅酮结构密封胶的 脆化问题
　　案例一1995年，南方某著名沿海城市建造的一座标志性玻璃幕墙建筑。2006年初，发现了结构胶结构化，即密封胶脆化。该工程引起了我们对结构胶老化、脆化问题的极大关注。

　　影响硅酮结构密封胶老化的环境因素：硅酮结构密封胶属于有机高分子材料，在使用时受到周围环境中的高温、高湿、盐雾、酸雾等综合因素的影响。这些环境因素加速其老化，使其使用寿命降低。工业废气及汽车尾气排放量大，空气中SO2 气体含量高，酸雨严重。2007年我国SO2排放约2000万吨，持续占世界第一，全国约1/3土地被酸化。CO2排放达到60.2亿吨(超过美国的59.1亿吨)，成为世界第一。在我国，由于环境因素所造成的老化问题就更为严重。

2. 玻璃幕墙超大板块带来的设计问题
　　案例二
　　深圳证券交易所营运中心：最大板块尺寸为：4.3m×3.7m最大胶缝宽度为60mm胶缝宽度和厚度已经超出JGJ102规范的正常要求在工程的1:1模拟实验中，发现：在较大的胶缝宽度下，硅酮结构密封胶固化时都出现逆向反应。（例如在固化2天时，硬度为35邵A，而固化15天之后，硬度降为15邵A）。

　　目前国内市场上所使用的硅酮结构密封胶都不能满足该设计使用要求。

　　该项目也为硅酮结构密封胶的研究提出了新的课题最终，我们使用符合欧洲标准ETAG002的硅酮结构密封胶可以满足该项目的设计要求，没有发生逆向反应。超高层建筑应该有更高的设计要求在超高层建筑中，玻璃幕墙承受的作用力更加复杂。硅酮结构密封胶不仅仅承受正反方向的风荷载，还要承受剪切、撕裂、机械疲劳、蠕变等各种不同的作用力。

　　超高层建筑幕墙的维修和使用寿命问题对于超高层建筑幕墙，如果产生问题，维修就会特别复杂。目前的硅酮结构密封胶只能提供10年的质量保证。应该使用更长质量保证年限的硅酮结构密封胶。在深圳证券交易所营运中心工程中，通过提供满足欧洲ETAG002 《结构密封胶装配系统技术审核指南》规范的硅酮结构密封胶，解决了该工程中硅酮结构密封胶的技术难题。同时，满足ETAG002的硅酮结构密封胶可以提供25年的质量保证。

　　3. 白油等劣质增塑剂造成硅酮结构胶脆化、开裂及中空玻璃失效的问题

　　硅酮结构胶一般采用二甲基硅油作为增塑剂，可使硅酮结构胶长期保持较好的弹性。

　　● 而目前市场上存在用白油代替硅油作为增塑剂的情况。

　　● 因此，我们检测了 不同的白油含量对硅酮结构密封胶老化前后的性能影响水-紫外线辐照老化前后拉伸粘结性能的对比 ，高温老化前后的硬度对比

　　高温老化前后的硬度变化柱状图

　　水-紫外线辐照前后硅酮结构密封胶 拉伸粘结强度衰减率柱状图

　　由实验可以看出：

　　硅酮结构胶中的白油含量越大，其老化之后硬度增加越多，强度降低也越多。硅酮结构胶的硬化和脆化就越严重。使用白油的硅酮结构密封胶一年前后热失重曲线对比

　　白油与硅酮结构密封胶体系是不相容的所以，白油最终会完全挥发或渗出造成硅酮结构密封胶硬化、脆化
并且因为质量损失而产生开裂。

　　案例六
　　此工程为2009年的项目，在2010年就出现中空玻璃流油现象。该工程使用的国内某公司生产的硅酮结构密封胶和丁基密封胶。边框部分使用的是国内其它公司生产的硅酮密封胶。

　　由上述检测可以看出：边框密封剂中如果含有白油，白油就会渗入到硅酮结构密封胶和丁基密封胶中，最终产生中空玻璃流油现象所以边框密封胶中也不能含有白油

　　中空玻璃中丁基胶溶解的情况是由白油造成的。

　　目前国内市场上在硅酮结构密封胶中添加白油作为增塑剂的现象非常普遍。

　　二、硅酮结构密封胶存在的问题分析
　　三. 目前国内硅酮结构密封胶的出路
　　经过长期对幕墙工程的跟踪研究发现：上述案例中硅酮结构密封胶都是符合GB16776标准要求的。

在使用一段时间后，就产生了上述的一系列的问题，影响了幕墙系统的正常使用，反映出现行的GB16776标准是不完善的。

　　2006年开始，我们对欧洲标准： ETAG002 《结构密封胶装配系统技术审核指南》，EN15434《建筑用玻璃―结构或抗紫外线密封胶》进行了系统的研究。（以下简称欧洲标准）

　　欧洲标准
　　能够解决超大玻璃板块和高层建筑给硅酮结构密封胶带来的技术难题和使用寿命问题，可以杜绝白油等劣质增塑剂所带来的硅酮结构胶硬化、脆化和开裂等问题，通过衰减率的判定方法对环境、力学等因素带来的老化问题的考察有更为科学合理，欧洲标准ETAG002具有以下特点
　　1. 产品的控制方面
　　通过热重分析、红外光谱分析、比重、体积变化和收缩等控制项目，保证产品的稳定性和唯一性

　　3.3 潮湿SO2环境实验：结构密封胶试样在一定浓度的酸雾环境中放置20个循环。试样的最大拉伸强度与+23℃下的最大拉伸强度比值不小于0.75，内聚破坏面积不小于90%。

　　3.4 幕墙清洁剂浸泡实验：结构密封胶试样在45±2℃的1%的清洁剂水溶液中浸泡21天。试样的最大拉伸强度与+23℃下的最大拉伸强度比值不小于0.75，内聚破坏面积不小于90%。

　　3.5 高温试验：结构密封胶试样在100℃高温环境中放置7天。

试样的最大拉伸强度与+23℃下的最大拉伸强度比值不小于0.75，内聚破坏面积不小于90%。

　　4. 老化后力学性能的考察（判定方法） 用力学性能的衰减率衡量密封胶性能的好坏。 此判别方法更符合结构密封胶寿命研究的实际情况，更具合理性。

满足EN15434 《建筑用玻璃―结构或抗紫外线密封胶》标准要求的硅酮结构密封胶，并满足ETAG002 《结构密封胶装配系统技术审核指南》规范的要求，可提供25年的质量保证。

　　结 论
１欧洲标准ETAG002和EN15434可以更好地解决目前市场上存在的问题，并可以提供硅酮结构密封胶25年的质量保证。

２欧洲标准代表着国内硅酮结构密封胶的发展方向。

谢 谢！

完