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Briefly introduce of silicone Structure sealant standard which can Provide quality assurance of 25 years
Abstract：This paper mainly introduces the test items about silicone structural sealant in ETAG002 (GUIDELINE FOR EUROPEAN TECHNICAL APPROVAL FOR STRUCTURAL SEALANT GLAZING SYSTEMS). Compared with GB16776, test items about silicone structural sealant in ETAG002 are completer; assessment methods are more scientific, more reasonable, more preferable to actual using environmental in our country. ETAG002 is written on the assumption that a working life of 25 years is intended for SSGS(structural sealant glazing systems). a working life for structral silicone sealant which can conform to the requirements of ETAG002 is 25years.
Keywords：structral silicone sealant; ETAG002; structural sealant glazing systems; aquality assurance of 25 years
前言
玻璃幕墙是近代科学技术发展的产物，是现代高层建筑时代的显著特征。玻璃幕墙可以使建筑物外观产生丰富的变化，实现奇特的建筑效果，从而备受建筑设计师的青睐，这种装饰形式于上个世纪八十年代后期引入国内后，首先在北京、上海、广州、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发展。现在已进入中小城市，甚至广大农村。最早使用硅酮结构密封胶的玻璃幕墙出现在上世纪七十年代。自硅酮结构密封胶问世以来，一直倍受关注的是硅酮结构密封胶的长期老化问题——使用寿命问题。
2000年初南方某著名沿海城市，一座标志性建筑所使用的国外某知名品牌硅酮结构密封胶出现了结构化，即密封胶脆化，失去了应有的弹性。这一事件在业内引起很大震动。此工程为95年建设，96年我国开始起草硅酮结构密封胶国标，97年开始执行，执行期间对该品牌结构胶进行抽检，发现其不能通过国标中的水-紫外300h的检测。从随后的大量对比实验，我们发现，硅酮结构胶耐水-紫外线辐照时间的长短与硅酮结构胶的实际使用寿命有一定的对应关系，即耐水-紫外线辐照时间越长，硅酮结构密封胶在实际应用中的寿命则越长，反之则越短。
除水紫外线外，影响结构密封胶寿命的原因有很多种：高低温变化、水、酸雨、盐雾等，根据统计，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。我国生态环境比世界平均水平严峻。这些无疑对硅酮结构胶都是一个严峻的考验。同时，在台风地震等不同环境下，硅酮结构密封胶除承受正反方向的风荷载外，还要承受剪切撕裂机械疲劳以及长期剪切和循环拉伸下的蠕变作用，这些作用力对硅酮结构密封胶的寿命都会产生影响。
此外，一些密封胶厂家为追逐暴利，不顾及自己的社会责任，在密封胶中添加白油、裂解硅油等小分子物质。白油又称矿物油，它的主要成分为饱和碳氢化合物，没有活性基团，不能参与化学反应，它被添加到密封胶中后，完全以一种游离状态存在于硅橡胶形成的立体网状结构内。由于沸点较低，经过紫外线照射后，会从硅酮密封胶内挥发或渗透出来。白油挥发出来，会使密封胶变硬、变脆失去弹性、出现密封胶开裂；如果白油渗到中空玻璃内部，就会溶解丁基（中空玻璃第一道密封胶），导致中空玻璃流油，使中空玻璃失效，大大缩短了密封胶的寿命，致使整个结构密封胶装配系统的寿命大为缩短[1-3]，严重时会出现中空玻璃掉落现象，被称为“不定时的空中炸弹”。裂解硅油是回收已固化过的硅酮密封胶经高温裂解提取所得的硅油，其挥发份高，化学成份复杂，含有多种极性物质，如果添加到硅酮结构封胶中，不但与主体硅橡胶相容性不好、易挥发，使硅酮结构密封胶变硬变脆，还会与丁基或型材发生不良反应，导致密封胶脱粘失效，存在严重安全隐患。
硅酮结构密封胶的抗老化性能决定了其使用寿命的长短，抗老化性能越优异使用寿命越长，反之则越短。那么，又如何验证其抗老化性能，通过什么样的检测才可以保证硅酮结构密封胶在使用中拥有较长的寿命？ETAG002关于硅酮结构密封胶检测项目设置，尤其是关于老化性能的考察方法科学合理。并且ETAG002规范是在假定SSGS工作寿命为25年的前提下制定的，满足ETAG002要求的硅酮结构密封胶可以提供25年的质量保证。
1 ETAG002概况
ETAG002对硅酮结构密封胶的检测主要分为：一致性鉴定、初始机械强度、人工老化后的残存机械强度、物理性能检测四大部分。
1.1一致性鉴定
一致性鉴定项目主要包括比重、硬度、热重分析、红外分析、颜色等。
热重分析法（TG）是在程序控温下（一定升温速率或温度一定延长时间）测量物质的质量与温度关系的技术。它可以在较短的时间内观察物质在很宽温度范围的质量变化，是研究硅酮结构密封胶耐热性能不可缺少的方法。红外吸收光谱解析分子结构的方法，称作红外吸收光谱法，它可以定性的判断出分子的结构。
1.2 初始机械强度检测
初始机械强度检测主要有拉伸性能与剪切性能两项。
拉伸性能与剪切性能分别用于评估结构密封胶的抗拉性能和抗剪切性能。实验均在-20℃、+23℃、+80℃三个温度条件下进行，要求-20℃、+80℃下的最大拉伸强度与+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%。
1.3 人工老化后的残存强度考察
人工老化后的残存强度考察主要包括人工老化水-紫外辐照、盐雾环境、潮湿二氧化硫环境、建筑物正面清洁产品浸泡试验。
人工老化水-紫外辐照，检测人工老化对结构密封胶残存应力的影响。要求密封胶试样要浸泡在45±1℃的水中进行紫外辐照1008小时。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%。盐雾环境，检测盐雾环境对结构密封胶残存应力的影响。要求密封胶试样在盐雾环境中放置480小时。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%。潮湿二氧化硫环境，检测潮湿二氧化硫环境对结构密封胶残存应力的影响。密封胶试样在酸雾环境中放置480小时。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%。建筑物正面清洁产品浸泡，目的是得出清洁产品对结构密封胶的影响。密封胶试样在 45±2℃的1%的清洁剂水溶液中浸泡21天。浸泡后，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%。
1.4 结构密封胶的物理性能
结构密封胶的物理性能共有气体包裹、弹性恢复性、收缩性、抗撕裂性能机械疲劳性能、密封胶的抗紫外性能、密封胶的弹性模量、长期剪切和循环拉伸下的蠕变等8项。
长期剪切和循环拉伸下的蠕变试验实验条件最为苛刻。实验方法如下：在温度为（55±2）℃，相对湿度为（95±5）%的高温高湿条件下，试样在水平方向和垂直方向同时受力91天，卸载24小时后，试样最大相对水平位移不大于0.1mm。
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