Properties of the Silicone Sealant with Mineral Oil and Hazards in Panel Wall Industry
Zhengzhou zhongyuan Applied Technology Research and Development Co. Ltd, Henan Zhengzhou, 450007
Abstract: This article analyses mechanics and thermal stability of silicone sealant with different quantity of mineral oil, and shows its hazards in the panel wall industry. It is pointed out that the mineral oil should be refused to improve the quality of silicone sealant. It also makes suggestions on standard’s revision and perfecting test methods of sealant with mineral oil.
Key words: panel wall; mineral oil; silicone sealant;
引言
世界上第一个结构性装配幕墙已经出现了30多年，并且仍处于良好的安全使用状态[1]。而在中国
玻璃幕墙的兴起和发展已经走过了20多年，由于它鲜明的个性和美学特点，形成了多彩而富于变化的城市景观。而用于幕墙粘结的
硅酮密封胶，因其良好的
粘结性和
耐候性在
建筑幕墙装配上起到了重要的作用。但是在飞速发展的背后, 隐藏着许多问题。
随着玻璃幕墙的普及和
中空玻璃作为高效节能产品逐渐进入人们的生活，其产品产量快速增加，随之在市场上也出现了幕墙用
密封胶的质量良莠不齐的现象，并且近年来随着建筑市场价格竞争激化, 蔓延着重价格轻质量的倾向, 激烈的竞争凸显出价格说了算的倾向,个别胶厂为了降低成本, 不惜在
密封胶中添加矿物油。与此同时，部分
中空玻璃生产厂家和
门窗公司因为不了解矿物油对中空玻璃的危害而选用价格低廉的
硅酮中空玻璃胶、
结构胶、
耐候胶等其它密封胶代替
中空玻璃密封胶使用，或选用含矿物油的价格较低的硅酮中空
玻璃胶将中空玻璃装框安装到楼房上，基于这种情况，也促使了市场上出现了掺矿物油的中空玻璃密封胶和玻璃胶---前者直接作为中空玻璃的外道密封胶与中空玻璃内道
丁基胶直接接触，后者直接被用于替代中空玻璃密封胶使用或在中空玻璃装框时与中空玻璃外道密封胶通过点式直接接触。随着时间的推移，采用含矿物油的中空玻璃工程用密封胶制作的中空玻璃出现了一系列严重的质量问题：矿物油渗透到内道
丁基胶内，溶解了丁基胶配方中的基础料，丁基胶被矿物油软化并溶解而流淌进入中空玻璃间隔层内，中空玻璃出现大量漏水、漏气和出雾等现象，使中空玻璃的使用寿命大大缩短[2]。
为此，笔者对掺
白油硅酮密封胶的
力学性能、
粘接性能、
老化性能及热性能进行了研究，并列举了大量的实例来说明掺白油硅酮密封胶对玻璃幕墙、中空玻璃及
石材填缝造成的危害[1]，并在此呼吁每一个胶厂都应该做到不加白油，而幕墙公司在选胶上应做到质量第一，这样我们才能更好地杜绝幕墙玻璃粘结密封装配安全的质量事故发生, 令人们对幕墙的安全和
耐久性更加的感到放心[3,4]。
1 试验部分
1.1 试验原料
分别取掺加白油量为0％、2%、4%、6%、8%、10％的硅酮密封胶产品进行测试。
1.2 性能测试
1.2.1 力学性能测试
按照国标GB16776的规定，制成“工”型的试片，在恒温恒湿间养护28d后在拉力机上进行标况和300h水紫外
拉伸测试。
1.2.2
硬度测试
按照GB/
T531-1999通过在高温下加速白油胶的老化，在不同的时间段对其硬度进行测量。
1.2.3 热重分析
在瑞士梅特勒-托尔多公司生产的TGA/DSC 1型热重分析仪上对胶样进行测试，对其
耐热性能进行比较。
2 结果与讨论
2.1 幕墙用中空玻璃的危害
2.1.1 聚硫胶失粘现象
目前，中空玻璃所用的密封胶聚硫胶会出现失粘现象，这样造成了中空玻璃密封失效，降低了其
保温性能。
对于这种问题，原因主要有二：首先，厂家在制作中空玻璃时没有保证两个粘接玻璃面的清洁，这样在用胶的过程中就会造成聚硫胶的脱粘；其次，对于用于中空玻璃与
窗框之间密封的
硅酮耐候胶，如果其内部含有白油，当其用于窗框密封时，随着时间的推移，白油会慢慢的渗到中空玻璃的外道胶即聚硫胶的粘接表面，由于白油是非极性分子，且与聚硫胶是不相溶的，这样聚硫胶与被粘界面间就不能互相润湿，从而造成聚硫胶与玻璃表面之间脱粘。对于上述这两种原因，第一个我们可以通过认真的工作去克服，而第二个则需要厂家选用高质量硅酮密封胶，拒绝掺白油硅酮密封胶。
2.1.2 对丁基胶的危害
在目前的建筑行业中，不少工程出现了
中空玻璃丁基胶流淌、彩虹和出雾漏气现象，这不仅影响了建筑物的美观，更对建筑物的质量造成了严重的伤害。这是因为矿物油的沸点很低，容易挥发，当含矿物油的硅酮密封胶用于中空玻璃的外道密封后，随着时间的推移，矿物油会不断向内外挥发，当其和中空玻璃的第一道密封胶丁基胶接触后会造成其溶解，这样会导致中空玻璃凸点、流淌、中空玻璃密封失效以及在
低辐射玻璃中出现彩虹现象[5]，对中空玻璃造成很大的伤害。矿物油的含量较多，造成丁基胶流淌在中空玻璃的
腔体内，在中空玻璃内表面，形成一道一道的油带。当矿物油进入Low-E中空玻璃时，膜层未被
腐蚀时就会出现彩虹现象。在实验室中对中空玻璃
硅酮结构胶与丁基胶进行了
相容性试验如图：
从图1中可以看出，把掺矿物油硅酮密封胶与丁基胶进行相容性试验后，掺矿物油硅酮密封胶中的矿物油就会迁移出来，进入丁基胶中，从而造成丁基胶溶解、变稀，当使用在中空玻璃上时，会导致丁基流淌现象。
对于矿物油胶（白油）在工程中的使用结果如下图：从图2、3中可以清晰的看出丁基胶流淌和彩虹现象。
2.2 对玻璃幕墙的危害
目前，在市场上由于掺白油硅酮密封胶的出现，且被某些建筑商用于玻璃幕墙的结构装配及
接缝处的密封，这势必会对幕墙工程的质量造成很大的危害。因为这些建筑幕墙大多采用于
公共建筑、商务中心区域, 该区域人流势必密集, 如板片高空坠落, 其后果是灾难性的。
幕
墙板片依靠硅酮结构胶粘结在外墙
框架上,这就要求结构胶既要有足够的
强度, 能承受50年或100年一遇的最大设计
荷载, 又要具有足够的
弹性,能承受
风荷载、热、地震和建筑沉降引起的结构变位, 而且要保证位移时的
应力不大于
许用应力。如果在幕墙工程上使用了掺白油硅酮密封胶，由于这种密封胶中的
增塑剂甲基硅油被低分子、易挥发的矿物油（白油）所取代，在长期的使用过程中其力学性能会急剧下降，且白油也会随着时间的推移而慢慢的挥发出来，这样导致密封胶结构化、变硬、失去弹性，其后果是造成胶的
位移能力下降，粘接性破坏，进而造成玻璃的
脱落。下图为某工程所用的掺白油硅酮密封胶后出现的开以及中空玻璃脱落现象裂现象。
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