图10为不同的白油含量对硅酮密封胶老化后邵氏硬度增加比例的柱状图。硅酮密封胶老化后硬度增加的比例=(老化后的硬度-标准状况下的硬度)/标准状况下的硬度×100%。从图10中看到,不含白油的硅酮密封胶老化后硬度增加了约17%,而白油含量为10%的硅酮密封胶老化后硬度增加了约62%。
硅酮密封胶能够应用在
玻璃幕墙上作为结构密封胶或者耐候密封胶,主要是由于它固化时会产生网状结构,在二甲基硅油增塑剂的作用下具有弹性性能。在玻璃幕墙受到
风荷载、热荷载或者地震荷载的时候,主体结构产生位移变化,密封胶的弹性连接就能够适应由于连接缝的尺寸变化而引起的应力变化。如果硅酮密封胶的邵氏硬度变得很大,失去了应有的弹性,变为脆性连接,那么必然对玻璃幕墙系统的安全性造成极大的危害。
2.5 解决问题的出路
通过前面的实验及分析结果,可以得到白油等类似的增塑剂加入到硅酮密封胶中,一方面使硅酮密封胶老化后的拉伸粘结强度急剧降低,力学性能相对不含白油的硅酮密封胶衰减得非常快;另一方面使硅酮密封胶老化后的邵氏硬度增加的幅度非常大。最终结果导致硅酮密封胶老化后不再具有弹性,变为脆性体。如果白油渗入到丁基密封胶中,还能够溶解丁基密封胶。
但是目前的国家标准GB 16776-2005《建筑用硅酮结构密封胶》无法检测出里面是否掺有白油等类似的增塑剂,也没有很好评价硅酮结构密封胶在使用过程中所受到的环境因素及综合应力对其老化后力学性能的影响,在对硅酮结构密封胶老化后力学性能上没有考察到衰减率问题,也就是不能合理地评价硅酮结构密封胶的使用寿命问题。因此,我们需要提高国家标准,规范硅酮结构密封胶的市场。
欧洲标准EN 15434《建筑用玻璃-结构或抗紫外线密封胶》和ETAG 002《结构密封胶装配系统技术审核指南》规范中考察到了硅酮结构密封胶在实际使用过程中所受到周围环境等因素的影响,在考察硅酮结构密封胶承受不同力学等综合影响因素上更加全面,用力学性能的衰减率来评价硅酮结构密封胶老化后的性能变化,这种方法更加合理、更加科学。同时,满足欧洲标准的硅酮结构密封的质量保证可以提高到25年。因此,欧洲标准对硅酮结构密封胶的检测方法的实施代表着国内硅酮结构密封胶的今后发展方向。
3 结论
(1)白油对丁基密封胶有很强的溶解性,而二甲基硅油是不会溶解丁基密封胶。
(2)通过红外光谱分析可以定性检测出硅酮密封胶中是否掺有白油。通过热失重分析可以定量检测出硅酮密封胶中白油的含量,也可以检测出硅酮密封胶在工程使用前后是否发生换胶现象。
(3)通过实际工程案例证明硅酮结构密封胶中不能掺加白油增塑剂,硅酮耐候密封胶中同样也不能掺加白油增塑剂。
(4)白油作为增塑剂掺加到硅酮密封胶中使其老化后拉伸粘结强度急剧降低,邵氏硬度快速增加,使硅酮密封胶由弹性体变为脆性体。
(5)目前国家标准对硅酮结构密封胶的检测要求太低,需要提高国家标准来规范硅酮结构密封胶市场。
参考文献
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有机硅合成工艺及产品应用,北京:化学工业出版社,2000
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高分子材料科学与工程,2004;20(3):171-174
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