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硅酮密封胶固化前性能测试方法及测试标准

来源:广州市白云化工实业有限公司  作者:byonline  日期:2021-11-11
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   硅酮密封胶起步于20世纪50年代初,经过数十年的发展,在生产规模、生产技术、产品质量等方面均取得了瞩目的成就,已形成成熟的有机硅工业体系。目前,硅酮密封胶不仅是国家战略性新兴产业新材料行业的重要组成部分,同时也是其他战略性新兴产业不可或缺的配套材料,拥有成套的标准体系。

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  硅酮密封胶起步于20世纪50年代初,经过数十年的发展,在生产规模、生产技术、产品质量等方面均取得了瞩目的成就,已形成成熟的有机硅(词条“有机硅”由行业大百科提供)工业体系。目前,硅酮密封胶不仅是国家战略性新兴产业新材料(词条“新材料”由行业大百科提供)行业的重要组成部分,同时也是其他战略性新兴产业不可或缺的配套材料,拥有成套的标准体系。

  单组分室温硫化硅酮密封胶的固化原理是利用空气中的水蒸气,反应形成三维的网状结构。双组分硅酮密封胶则由A、B成分在室温或者加热时通过化学反应形成网状结构。无论是单组分还是双组分,其在固化前外观多为流动或者膏体状,固化后则为有一定强度弹性体。而用于评价其固化前性能的指标主要有:表干时间、拉断时间、黏度、稠度、挤出性、下垂度、密度(词条“密度”由行业大百科提供)等。

  一、表干时间

  测试标准:《GB 13477-5表干时间测定》

  测试方法:将制备好的试件在标准条件下(温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)%,下同)静置一定的时间,然后用无水乙醇擦净手指端部,轻轻接触试件上三个不同部位的试样。相隔适当时间重复上述操作,直至无试样粘附在手指上为止。记录试件成型后至试样不粘附在手指上所经历的时间,此时间即为表干时间。

  用途:施工后达到表干时间,表示密封胶表面开始交联,并在表面形成了一层薄薄的交联网络,此时进行修整操作容易带来试件不美观等问题。建议修整操作应安排在密封胶表干之前。如在表干之后仍有修整需求,可用灰铲刀轻轻刮掉密封胶表面一层,再进行修整。

  二、拉断时间

  测试标准:《GB16776建筑用硅酮结构密封胶》附录 D.5

  测试方法:将双组分打胶机混好的密封胶注入到塑料杯中,将木棒插入塑料杯中心,如图1,然后每5min拉起木棒,观察密封胶拉起时的状态,当密封胶从拉丝(词条“拉丝”由行业大百科提供)状态变为拉断状态时,记录混合后至拉断状态的时间,此时间即为拉断时间。

  用途:拉断时间仅适用于双组分密封胶,又称可操作时间。达到拉断时间后表示双组分已经开始进行整体交联,初步形成弹性体。双组分密封胶施工时,建议在密封胶拉断之前充分预留修整时间。如在拉断时间之后仍需修整,可用刮刀刮掉原施工的密封胶再重新施工。

图1 双组分密封胶拉断时间测试

  三、黏度

  测试标准:《GB/T 2794-2013 胶粘剂黏度的测定》

  测试方法:黏度测试采用“单圆筒旋转黏度计”测试,如下图2。其测试原理为圆盘形的转子在待测样品中以恒定速率旋转,由于待测样品的黏度对转子运行的阻力导致产生黏性力矩,使弹性元件偏转产生扭矩,当黏性力矩与偏转扭矩平衡时,通过测量弹性元件的偏转角计算待测样品的黏度。

  用途:对于流动型密封胶,黏度是反映密封胶稀稠度最直观的指标之一。用单圆筒旋转黏度计测量的为动力黏度,在报告时需要报告转子型号和转速。一般而言,黏度越小,流动性越好,消泡能力越强。

图2 数显式单圆筒旋转黏度计示意图

图3 转子结构示意图

  四、稠度

  测试标准:《GB 1749厚漆、腻子稠度测定法》

  测试方法:用唧筒(容积20ml)量取试样并将试样放置在玻璃板中央,再将另一块玻璃(词条“玻璃”由行业大百科提供)板轻轻平放在试样上,上面再压上重2kg的砝码,如下图3。经过1min后,取下砝码量取试样扩散的圆的直径,此直径则为稠度,单位为mm/min。(如果是椭圆,则取其长短轴的平均数)

  用途:稠度是反映膏体类密封胶稀稠度的指标之一。一般而言,稠度越低,越不利于被挤压出胶,越不易施工,越有利于定型。客户需要根据自己的用途选择合适的稠度。

图4 稠度测试方法示意图

  五、挤出性

  测试标准:《GB/T 13477.4-2017 第4部分:原包装单组分密封材料挤出性的测定》

  测试方法:利用压缩空气在规定条件下挤出密封材料。单位时间内密封材料的挤出质量为质量挤出率(g/min),挤出体积为体积挤出率(ml/min)。

  用途:挤出性是反映密封胶施工性能的最直接的指标,挤出性越大,单位时间的施胶量越大,打胶的操作时间更短。

图5 一种标准的塑料挤出胶

图6 一种标准的金属(词条“金属”由行业大百科提供)挤出胶嘴

  六、下垂度

  测试标准:《GB/T 13477.6-2002建筑密封材料试验方法第6部分:流动性的测定》

  测试方法:①垂直下垂度:将密封胶用刮刀填入下垂度标准模具中,注意填充结实无气泡,然后将制备好的试件立即垂直放置在恒温箱中,模具的延伸端向下,放置24h,然后从恒温箱中取出试件,用游标卡尺在垂直方向上测量每一个试件从底部往延伸端向下移动的距离。②水平下垂度:将密封胶用刮刀填入下垂度标准模具中,注意填充结实无气泡,然后将制备好的试件立即水平放置在恒温箱中,试样的外露面与水平面(词条“平面”由行业大百科提供)垂直,放置24h,然后从恒温箱中取出试件,用游标卡尺在水平方向上测量每一个试件中试样超出槽形模具前端的最大距离。

  用途:下垂度是反映密封胶触变性能的最直观的指标。当水平下垂度<0,垂直下垂度<3时,我们认为密封胶有良好的触变性。此外,密封胶的触变性能与施工过程中的拉丝现象有一定的关联,触变性越好,越不容易产生“拉丝”。

图7下垂度测试模具

  七、密度

  测试标准:《GB-T 13354-1992 液态胶粘剂密度测定方法重量杯法》

  测试方法:用20℃下容量为37.00 ml的重量杯所盛液态胶粘剂的质量除以37.00 ml,即可得到胶粘剂的密度。只要有精度足够的分析天平和已知体积的容器即可根据密度=质量/体积计算。

  用途:密度只是物质的基本属性之一,除非对施胶重量有特殊的要求,否则无需过多关注。

  广州市白云化工实业有限公司专注硅酮密封胶的研发生产已有36年,具备完善的硅酮密封胶性能检测设备。我司每一批产品,在原料把控、生产控制、成品检测等全过程共计经过58道检测工序及15个月的留样观察,全程标准化操作,全链条可追溯,只为用心给您提供可靠的产品与服务。选BAIYUN,就对了!

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