硅酮密封胶在使用中主要是起密封作用,主要用于幕墙、
门窗和机场跑道、高速公路、其他道路和桥梁等工程的
接缝密封。其中用于幕墙的硅酮密封胶通常称为“
耐候密封胶”。
三、硅酮结构密封胶
硅酮结构密封胶的质量直接影响玻璃幕墙的安全性,一旦硅酮结构密封胶失效或粘结失效,幕墙玻璃就会从被
固定的位置上脱离,威胁附近行人的人身安全,因此我国实行的是强制性国家标准GB16776《建筑用硅酮结构密封胶》,并且规定了硅酮结构密封胶的生产必须通过相关部
门的生产认定。
GB16776-2005规定的硅酮结构密封胶的主要技术指标有外观、
下垂度、
挤出性、
适用期、
表干时间、
硬度、
拉伸粘结性、热老化等。
下垂度、
挤出性、适用期、表干时间等指标主要是反映硅酮结构密封胶的施工性能。下垂度胶越小越不容易流淌,单组分胶挤出性越小越容易挤出,双组分胶的适用期越长越便于施工操作,表干时间太短,不利于胶缝表面的
修整,表干时间太长则有可能固化不正常。
硬度、
拉伸粘结性、热老化等指标主要是反映硅酮密封胶固化后的性能。硬度太大则胶弹性不好,容易产生较大的
内应力,硬度太小则胶缝受力容易
变形,也会影响使用。热老化一项中
热失重越小,胶长期使用后的性能变化越小。
拉伸粘结性中的拉伸
粘结强度越大、最大
拉伸强度时的
伸长率越大、
粘结破坏面积越小,则胶的性能越好。拉伸粘结强度越大,说明
结构胶能够承受的力越大,在同样设计值的情况下,安全系数越高。粘结破坏面积越小,说明结构胶的粘结性越好。
一般来讲,胶的强度越大,模量越高,同样变形条件下的
应力越大。在幕墙结构中,玻璃和铝框的
热膨胀系数不同,在升高或降低同样温度的情况下尺寸变化不同,这时
硅酮结构胶就会被拉伸,承受
热应力。如果结构胶虽然强度达到标准要求,但是伸长率不高,也就是弹性不好,由温差导致的热应力很可能会高于其最大强度,从而导致结构胶破坏。因此,并不是单纯的拉伸强度越大,结构胶的性能越好,而是拉伸强度大,同时最大拉伸强度时的伸长率也大,则结构胶的性能越好。
表1 硅酮结构密封胶各标准主要指标对比
序号
|
项 目
|
GB 16776
-1997
|
GB 16776
-2005
|
ASTM
C1184
|
Q/(NGS)
BYNJ 1
|
Q/(NGS)
BYNJ 13
|
1
|
下垂度
|
垂直放置,mm
|
≤3
|
≤3
|
≤4.8
|
≤3
|
≤3
|
水平放置
|
不变形
|
不变形
|
不变形
|
不变形
|
不变形
|
2
|
挤出性,s
|
≤10
|
≤10
|
≤10
|
≤5
|
≤5
|
3
|
适用期,min
|
≥20
|
≥20
|
/
|
≥20
|
≥20
|
4
|
表干时间,h
|
≤3
|
≤3
|
≤3
|
≤3
|
≤3
|
5
|
邵氏硬度(Hs)
|
30~60
|
20~60
|
20~60
|
30~60
|
30~60
|
6
|
热老化
|
热失重,%
|
≤10
|
≤10
|
≤10
|
≤5
|
≤5
|
龟裂
|
无
|
无
|
无
|
无
|
无
|
粉化
|
无
|
无
|
无
|
无
|
无
|
7
|
拉伸粘结性
|
标准条件
|
拉伸粘结强度,MPa
|
≥0.45
|
≥0.6
|
≥0.345
|
≥0.70
|
≥1.20
|
粘结破坏面积,%
|
≤5
|
≤5
|
无要求
|
≤5
|
≤5
|
90℃
|
拉伸粘结强度,MPa
|
≥0.45
|
≥0.45
|
≥0.345
|
≥0.50
|
≥0.80
|
粘结破坏面积,%
|
≤5
|
≤5
|
无要求
|
≤5
|
≤5
|
-
30℃
|
拉伸粘结强度,MPa
|
≥0.45
|
≥0.45
|
≥0.345
|
≥0.50
|
≥0.80
|
粘结破坏面积,%
|
≤5
|
≤5
|
无要求
|
≤5
|
≤5
|
浸水后
|
拉伸粘结强度,MPa
|
≥0.45
|
≥0.45
|
≥0.345
|
≥0.50
|
≥0.80
|
粘结破坏面积,%
|
≤5
|
≤5
|
无要求
|
≤5
|
≤5
|
水-紫外线光照后
|
拉伸粘结强度,MPa
|
≥0.45
|
≥0.45
|
≥0.345
|
≥0.50
|
≥0.80
|
粘结破坏面积,%
|
≤5
|
≤5
|
无要求
|
≤5
|
≤5
|
23℃时最大拉伸强度时伸长率,%
|
无要求
|
≥100
|
无要求
|
≥100
|
≥200
|
注:Q/(NGS)BYNJ1 《建筑幕墙用硅酮结构密封胶》和Q/(NGS)BYNJ13《建筑幕墙用超高性能硅酮结构密封胶》为
广州市白云化工实业有限公司的企业标准。
为了避免结构胶因热应力导致失效,
GB16776-2005版增加了“23℃时最大拉伸强度时伸长率”的指标,要求大于100%,表1列出了我国国家标准、美国ASTM标准和
广州市白云化工实业有限公司的企业标准对硅酮结构密封胶各主要性能指标的要求。从表中可以看出:
a) 我国的国家标准主要指
标高于美国ASTM标准的要求,提高了硅酮结构密封胶的安全性;
b) GB 16776的2005版提高了拉伸粘结强度的指标,并规定了23℃时最大拉伸强度时伸长率的指标;
c)
广州市白云化工实业有限公司企业标准Q/(NGS)BYNJ 1《建筑幕墙用硅酮结构密封胶》的主要指标高于GB 16776的要求,使硅酮结构密封胶具有更高的安全性;
d)
广州市白云化工实业有限公司企业标准Q/(NGS)BYNJ 13《建筑幕墙用超高性能硅酮结构密封胶》的主要指标远高于GB 16776的要求,在相同设计值的情况下大大提高了硅酮结构密封胶的安全系数,比目前市场上的产品更适用于高层、超高层玻璃幕墙、
钢结构主体玻璃幕墙等对胶质量性能要求较高的工程,并且为提高设计值、减少硅酮结构密封胶的用量、使幕墙更加美观提供了可能。
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