1 硅酮膠在歐美

　　有機(jī)硅建筑密封膠(俗稱硅酮膠，下同)作為有機(jī)硅高分子材料的重要組成部份，它在室溫下無需加熱，光照或其他條件即可固化變?yōu)?a href='../../zsk/ct.asp?id=7503' target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>彈性橡膠，使用非常方便，除具有一般有機(jī)硅材料的耐高低溫、耐氣候老化、高電絕緣等優(yōu)異特性外，還具有對各類基材的粘結(jié)性好，抗變位能力強(qiáng)等特點(diǎn)，已發(fā)展成為現(xiàn)代建筑裝飾的重要密封材料，用戶可以根據(jù)不同用途選擇相應(yīng)類型的產(chǎn)品。

　　歐美發(fā)達(dá)國家在上世紀(jì)五十年代初就開發(fā)了雙組份硅酮密封膠產(chǎn)品用于建筑業(yè)，六十年代初有高性能單組份硅酮建筑密封膠出售，七十年代硅酮結(jié)構(gòu)密封膠首次用于全隱框玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)粘接裝配工程，到現(xiàn)在已實(shí)際投入使用超過40年，使用效果良好。在硅酮膠發(fā)展的同期，世界上還開發(fā)了其他幾種性能較好的密封膠，主要有聚硫、聚氨酯、丙烯酸型、丁基型等產(chǎn)品，但從綜合性能比較而言，硅酮密封膠最優(yōu)秀，使其成為玻璃幕墻中唯一使用的結(jié)構(gòu)、耐候密封膠品種。從使用量來看，國外由于硅酮密封膠售價要高于其他產(chǎn)品，故僅占有密封膠使用量的三分之一左右，但已出現(xiàn)逐步取代其他密封膠的趨勢，或者用普通的有機(jī)材料對有機(jī)硅高分子進(jìn)行改性制備具有相似性能并且成本較低的密封膠品種。國內(nèi)的情況則與之相反，除丙烯酸類密封膠價格比較低、使用量較大外，聚硫和硅酮價格接近，聚氨酯的價格反而比硅酮高，使得硅酮密封膠占據(jù)的市場份額超過了70%。國外硅酮膠經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在原材料及專用生產(chǎn)設(shè)備方面配套都非常好，已實(shí)現(xiàn)了大批量連續(xù)化生產(chǎn)，主要的生產(chǎn)商集中在全球幾大有機(jī)硅公司，大部分制造商的年產(chǎn)量超過萬噸，全世界的總產(chǎn)量超過600kt/a。

　　有機(jī)硅結(jié)構(gòu)密封膠在建筑裝飾行業(yè)俗稱為硅酮結(jié)構(gòu)膠(下同)，作為室溫固化(RTV)硅橡膠中的重要組成部分，在室溫下無需加熱，光照或其他特殊條件即可固化為彈性體，使用十分方便，按固化方式它又分為單組分(RTV-1)和雙組分(RTV-2)兩大類，其中RTV-1主要用于小型幕墻和現(xiàn)場施工，RTV-2主要用于大型幕墻施工。硅酮結(jié)構(gòu)膠除了具有有機(jī)硅材料的耐高低溫，耐氣候老化以及耐臭氧等顯著特點(diǎn)外，還具有對多種基材的粘接性好，抗位移能力強(qiáng)等特點(diǎn)，成為隱框幕墻關(guān)鍵的也是唯一的結(jié)構(gòu)粘接密封材料，既具有使建筑內(nèi)部與外界完全隔開的密封性能，同時又將玻璃等裝飾板片牢固地粘接在與建筑物連為一體的金屬骨架上，將玻璃等承受的永久荷載(自重)、風(fēng)荷載、熱變形，地震作用等傳遞到骨架及建筑主體結(jié)構(gòu)，由于硅酮結(jié)構(gòu)膠本身具有很好的彈性變形能力，使得建筑物主體與裝飾玻璃板片間形成彈性連接，大大減少了地震和颶風(fēng)等自然災(zāi)害的破壞程度，這是隱框幕墻具有的非常顯著的優(yōu)點(diǎn)。

　　在上世紀(jì)六十年代末，硅酮結(jié)構(gòu)膠開始在建筑物門廳或大堂、鋪面的落地玻璃的安裝中使用，它實(shí)際上是一種半隱框玻璃幕墻，在1970年開始用于鋁合金半隱框玻璃幕墻。1971年產(chǎn)生了第一個由硅酮結(jié)構(gòu)膠裝配的全隱框鋁合金玻璃幕墻，1976年硅酮結(jié)構(gòu)膠用于半隱框中空玻璃幕墻，1978年用于全隱框中空玻璃幕墻。從此，硅酮結(jié)構(gòu)膠開始在歐美，亞洲及全世界的隱框、半隱框玻璃幕墻中大量使用。

　　雖然全隱框玻璃幕墻與半隱框和明框幕墻及其他結(jié)構(gòu)相比，抗震及抗臺風(fēng)等性能更為優(yōu)越，但由于其沒有機(jī)械固定裝置，因此比其他裝飾結(jié)構(gòu)具有更大的安全風(fēng)險。人們對硅酮結(jié)構(gòu)膠的耐久性給予了極大的關(guān)注，許多學(xué)者也進(jìn)行了大量的人工加速老化試驗，得出的結(jié)論是硅酮結(jié)構(gòu)膠在30年內(nèi)的性能基本保持不變，20年人工自然暴曬試驗也證明硅酮結(jié)構(gòu)膠性能變化很小，但這些試驗的結(jié)果卻無法給玻璃幕墻的壽命下準(zhǔn)確結(jié)論，因為涉及的因素太多，例如結(jié)構(gòu)膠在實(shí)際使用過程中的受力狀態(tài)與試驗條件完全不同，所用的鋁材與氧化膜粘接強(qiáng)度是否足夠大并保持不變，鍍膜玻璃與鍍膜的附著力大小，打膠操作工人的熟練程度等等不確定因素。到目前為止，對用硅酮結(jié)構(gòu)粘接密封的全隱框玻璃幕墻的安全壽命的權(quán)威性說法是第一個幕墻有30年的歷史而沒有出現(xiàn)任何問題，全世界的玻璃幕墻也沒有因為結(jié)構(gòu)膠的原因而發(fā)生重大安全事故，用戶應(yīng)該采用被證明過的材料和技術(shù)工藝，在幕墻的制作和安裝過程中要有好的質(zhì)量控制程序，并在以前SSG系統(tǒng)成功使用經(jīng)驗的基礎(chǔ)上來設(shè)計和使用幕墻。本文作者2002年到美國Florida 參加ASTM會議時親自去全世界第一座中空玻璃幕墻建筑考察，該樓于1978年建成，所處的環(huán)境比較惡劣，到現(xiàn)在有30多年的使用歷史，仍然保持良好狀態(tài)。

　　2 硅酮膠在中國

　　中國的有機(jī)硅工業(yè)發(fā)源地在四川，原化工部晨光化工研究院在偏僻的富順縣從1960’s中后期開始進(jìn)行有機(jī)硅原材料和后加工產(chǎn)品的攻關(guān)和開發(fā)，為我國的導(dǎo)彈衛(wèi)星和尖端武器提供了必不可少的高性能有機(jī)硅材料，也為今天國內(nèi)有機(jī)硅單體工業(yè)及后加工產(chǎn)品的蓬勃發(fā)展貢獻(xiàn)了基礎(chǔ)性技術(shù)與工藝。硅酮膠的發(fā)源地同樣是在四川，1970’s晨光化工研究院為我國人造衛(wèi)星太陽能電池板開發(fā)了高性能的有機(jī)硅粘結(jié)劑，它就是現(xiàn)代硅酮建筑結(jié)構(gòu)膠的前身。1980’s晨光化工研究院承擔(dān)了國家“七五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項目，進(jìn)行硅酮建筑密封膠的開發(fā)，并向四川、江蘇、廣東等地的三家企業(yè)進(jìn)行了技術(shù)轉(zhuǎn)讓，從1990’s開始為硅酮膠的工業(yè)化生產(chǎn)而專門設(shè)計生產(chǎn)了200升、500升和1000升真空行星攪拌混合機(jī)，沒有這樣的專用設(shè)備，或采用價格高出5-10倍的進(jìn)口同類設(shè)備，無法使國內(nèi)企業(yè)形成競爭力。所有這些工作為我國的硅酮膠大批量工業(yè)化生產(chǎn)創(chuàng)造了必要條件。四川在為國內(nèi)企業(yè)提供硅酮膠技術(shù)與設(shè)備的同時還及時輸出人才，他們在沿海企業(yè)貢獻(xiàn)了自己的艱苦努力和智慧，幫助這些企業(yè)實(shí)現(xiàn)了我國硅酮膠的大批量生產(chǎn)銷售和出口，使得我國成為世界硅酮膠的重要生產(chǎn)基地。

　　國內(nèi)硅酮膠的開發(fā)雖然工作始于上世紀(jì)六十年代，但主要用于國防工業(yè)，到八十年代開始轉(zhuǎn)向民用，但由于條件的限制，并沒有大量的產(chǎn)品投放市場。進(jìn)入1990’s后，開發(fā)速度明顯加快，廣東南海嘉美公司在1993年建成了第一條4000t/a酸性膠生產(chǎn)線，首次實(shí)現(xiàn)了我國硅酮膠的大批量國產(chǎn)化，現(xiàn)在國內(nèi)擁有20kt/a的生產(chǎn)線的硅酮膠生產(chǎn)企業(yè)超過十五家，全國目前大大小小的硅酮膠企業(yè)超過150家，生產(chǎn)能力超過500kt，實(shí)際年產(chǎn)量已超過400kt。由于主要原材料已基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，國產(chǎn)產(chǎn)品在生產(chǎn)和使用數(shù)量方面已大大超過進(jìn)口產(chǎn)品,國內(nèi)已有不少公司的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了大批量出口。國內(nèi)酸性膠生產(chǎn)方面有一個相當(dāng)嚴(yán)重的問題就是有部分生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量十分低下，它們?yōu)榱私档统杀荆�在生產(chǎn)配方中大量使用廉價的礦物油。添加少量高質(zhì)量的烷烴油可以部分降低成本而不至于大大降低產(chǎn)品的質(zhì)量，但若使用過量的礦物油將使產(chǎn)品出現(xiàn)不能完全固化，顏色變化很大，滲油嚴(yán)重等一系列問題;就是這些質(zhì)量低劣的廉價產(chǎn)品導(dǎo)致市場價格進(jìn)入了極度惡性的競爭，隨著有機(jī)硅原材料價格的大幅下降和消費(fèi)水平的提高，此種現(xiàn)象近幾年有所減少，但仍然有不少偽劣產(chǎn)品充斥市場。在中性膠的開發(fā)生產(chǎn)方面，國內(nèi)已有數(shù)幾十個單位的批量產(chǎn)品投放市場;與進(jìn)口產(chǎn)品相比，質(zhì)量相當(dāng)，但價格則有競爭優(yōu)勢，故國內(nèi)產(chǎn)品已占到市場的主要份額，總產(chǎn)量超過300kt/a的水平;不少企業(yè)推出的功能性產(chǎn)品和耐候膠已完全能取代進(jìn)口產(chǎn)品，而且價格比較低。

　　我國在上世紀(jì)八十年代初從北京長城飯店安裝第一幅玻璃幕墻開始使用硅酮結(jié)構(gòu)膠產(chǎn)品，進(jìn)入九十年代開始大量使用硅酮結(jié)構(gòu)膠粘接密封全隱框和半隱框幕墻，九十年代先后落成的國內(nèi)最高的深圳地王大廈，廣州中信廣場和上海金茂大廈，均采用了隱框或半隱框玻璃幕墻，所使用的硅酮結(jié)構(gòu)膠全部是進(jìn)口產(chǎn)品。美國Dow Corning 的DC-795(單組分)，983(雙組分);GE公司的SSG4000(單組分)，SSG4400(雙組分)長期以來一直占據(jù)了國內(nèi)市場的主要份額，直到1998年這種局面才被打破，部分本國產(chǎn)品開始批量進(jìn)入市場。由于玻璃幕墻涉及到人們的生命安全，國家專門制訂了硅酮結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB16776，并由原國家經(jīng)貿(mào)委牽頭成立的專門領(lǐng)導(dǎo)小組根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)對國內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)認(rèn)定制度，1998年首批通過生產(chǎn)認(rèn)定有三個企業(yè)的四個產(chǎn)品，而原來在國內(nèi)廣泛使用的幾個國外產(chǎn)品由于不符合強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)而被禁止使用。隨著2002年國家政策的調(diào)整，這種認(rèn)定改由專門協(xié)會進(jìn)行，到目前為止，經(jīng)認(rèn)定的硅酮結(jié)構(gòu)膠國內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)超過五十家、產(chǎn)品牌號超過100個，從近幾年國家法定檢測機(jī)構(gòu)對國內(nèi)外認(rèn)定產(chǎn)品的抽樣檢測結(jié)果可以看出，進(jìn)口產(chǎn)品之間的質(zhì)量相差比較遠(yuǎn)，國產(chǎn)產(chǎn)品之間也有較大差別，幾個著名廠家的產(chǎn)品在各項性能指標(biāo)特別是在拉伸粘接強(qiáng)度方面比許多進(jìn)口產(chǎn)品要好，國產(chǎn)硅酮結(jié)構(gòu)膠應(yīng)用已由小型幕墻工程發(fā)展到大型和超大型幕墻工程，使用效果良好。上世紀(jì)九十年代末廣州新白云國際機(jī)場，廣州會展中心，深圳會展中心等超大型幕墻建筑均采用了國產(chǎn)硅酮結(jié)構(gòu)膠產(chǎn)品。北京2008年奧運(yùn)會大部分比賽場館和上海世博會大部分場館主要采用國內(nèi)硅酮膠產(chǎn)品，高度超過100層的廣州國際金融中心(簡稱西塔)也成功使用了國產(chǎn)品牌，國產(chǎn)產(chǎn)品的市場占有率以從零迅速上升到70%左右，現(xiàn)在已大大超過國外品牌而占據(jù)國內(nèi)市場的主要份額。所有這些充分說明了我國在硅酮結(jié)構(gòu)膠這一高技術(shù)產(chǎn)品領(lǐng)域的迅速崛起。隨著我國大型幕墻公司的成長，在國外承建了不少大型幕墻項目，國產(chǎn)硅酮幕墻膠產(chǎn)品也作為配套材料源源不斷進(jìn)入國際市場，世界最高的建筑迪拜哈利法塔也是采用中國的硅酮幕墻產(chǎn)品，充分說明我國企業(yè)生產(chǎn)的硅酮幕墻膠產(chǎn)品具有世界一流水平，其他硅酮膠產(chǎn)品也憑借價廉物美占據(jù)了全球40%以上的份額!

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