欧盟标准还增加了密封胶在使用过程中可能要受到的一些环境因素的影响,比如潮湿二氧化硫、盐雾、高温等环境对结构密封胶老化的影响。硅酮结构密封胶在二氧化硫环境中放置20个循环,然后测试其拉伸粘结强度,并要求其拉伸粘结强度与23℃时的最大拉伸粘结强度比值不小于0.75,内聚破坏面积不小于90%。硅酮结构密封胶在盐雾环境中放置480个小时,然后测试其拉伸粘结强度,并要求其拉伸粘结强度与23℃时的最大拉伸粘结强度比值不小于0.75,内聚破坏面积不小于90%。硅酮结构密封胶样品在100℃的高温环境中放置7天,然后测试其拉伸粘结强度,并要求其拉伸粘结强度与23℃时的最大拉伸粘结强度比值不小于0.75,内聚破坏面积不小于90%。
欧盟标准对硅酮结构密封胶的环境检测要求如表1-1所示。
2.2.3 复杂的受力对密封胶加速老化的检测方面
欧盟标准不仅检测了国家标准对硅酮结构密封胶的物理力学性能的要求,而且增加了硅酮结构密封胶在使用过程中会受到的剪切、撕裂、机械疲劳、蠕变等作用力对其性能老化的影响。
在硅酮结构密封胶初始
机械性能上。对于拉伸
粘结性能,欧盟标准与国家标准对其性能评价也不一致。欧盟标准要求密封胶非标况下的力学性能与23℃时的最大拉伸强度比值不能够小于0.75,内聚破坏面积不小于90%。并且增加了硅酮结构密封胶的剪切粘结强度。具体技术指标要求见表1-2所示。
硅酮结构密封胶自身的抗撕裂性较差,欧盟标准中人为的在密封胶的试样两端切开一个撕裂口,然后评价其力学性能,技术指标要求见表1-3所示。而且,欧盟标准还考察了硅酮结构密封胶受到机械疲劳之后的拉伸粘结性,共进行5350次拉伸循环后评价其力学性能,技术指标要求见表1-3所示。欧盟标准还考察了硅酮结构密封胶长期剪切和循环拉伸下的蠕变性能,技术指标要求见表1-3所示。
2.2.4. 对密封胶老化后的力学性能判定方法上
欧盟标准是依据硅酮结构密封胶力学性能的衰减率来衡量密封胶的性能好坏。用这种方法来评价硅酮结构密封胶的使用寿命非常合理,具有科学性。而国家标准仅是依靠硅酮结构密封胶的力学性能不小于某一恒定值,没有考虑到密封胶的力学性能衰减的问题,也就不能够很好地评价密封胶的使用寿命。
图6为老化试验前后硅酮结构胶拉伸
粘接强度的变化。纵坐标为拉伸粘结强度的保持率,为密封胶老化的强度与标况下的强度之比值,样品1为不仅符合国家标准、而且还符合欧盟标准要求的硅酮结构胶,样品2为符合国家标准要求的硅酮结构胶。从图中可以看到,样品1经过不同的加速老化试验,密封胶老化后的粘结强度均有下降,经过撕裂作用力后下降的幅度最大,但是仍然能够保持标准状况下的79%左右。样品2经过老化后
粘接性下降幅度出现较大的差别,下降幅度最小的为拉伸后的性能,能够保持原来的83%;下降幅度最大的为撕裂性能,只有原来性能的42%;而其它条件下老化后的性能保持率也大小不一样。这说明不同的硅酮结构胶,在经过加速老化试验后性能衰减快慢有很大的差别。性能衰减快慢与密封胶最终的使用寿命有着直接的关系。因此,要全面评价密封胶老化的试验方法以及老化前后性能衰减的快慢。
如果硅酮结构胶能够符合ETAG 002《结构密封胶装配系统技术审核指南》和EN 15434《建筑用玻璃-结构或抗紫外线密封胶》对它的检测要求,再加上科学合理的硅酮结构胶施工技术规范,那么它的使用寿命可以达到25年。
3 结论
总之,硅酮结构胶作为有机
高分子材料,其使用寿命受到很多因素的影响。不仅受到使用过程中不同环境因素的影响,而且还受到复杂机械应力的影响。用老化前后的粘接强度衰减速率来考察密封胶的使用寿命是非常合理和科学的。欧盟标准ETAG 002和EN 15434在对硅酮结构胶老化性能检测上考虑的比较齐全,道理充分。它是评价硅酮结构胶使用寿命的非常好的检测方法。
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