1 硅酮膠在歐美

　　有機硅建筑密封膠(俗稱硅酮膠，下同)作為有機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為彈性橡膠，使用非常方便，除具有一般有機硅材料的耐高低溫、耐氣候老化、高電絕緣等優異特性外，還具有對各類基材的粘結性好，抗變位能力強等特點，已發展成為現代建筑裝飾的重要密封材料，用戶可以根據不同用途選擇相應類型的產品。

　　歐美發達國家在上世紀五十年代初就開發了雙組份硅酮密封膠產品用于建筑業，六十年代初有高性能單組份硅酮建筑密封膠出售，七十年代硅酮結構密封膠首次用于全隱框玻璃幕墻的結構粘接裝配工程，到現在已實際投入使用超過40年，使用效果良好。在硅酮膠發展的同期，世界上還開發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、丁基型等產品，但從綜合性能比較而言，硅酮密封膠最優秀，使其成為玻璃幕墻中唯一使用的結構、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品，故僅占有密封膠使用量的三分之一左右，但已出現逐步取代其他密封膠的趨勢，或者用普通的有機材料對有機硅高分子進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的市場份額超過了70%。國外硅酮膠經過幾十年的發展，在原材料及專用生產設備方面配套都非常好，已實現了大批量連續化生產，主要的生產商集中在全球幾大有機硅公司，大部分制造商的年產量超過萬噸，全世界的總產量超過600kt/a。

　　有機硅結構密封膠在建筑裝飾行業俗稱為硅酮結構膠(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場施工，RTV-2主要用于大型幕墻施工。硅酮結構膠除了具有有機硅材料的耐高低溫，耐氣候老化以及耐臭氧等顯著特點外，還具有對多種基材的粘接性好，抗位移能力強等特點，成為隱框幕墻關鍵的也是唯一的結構粘接密封材料，既具有使建筑內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)、風荷載、熱變形，地震作用等傳遞到骨架及建筑主體結構，由于硅酮結構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等自然災害的破壞程度，這是隱框幕墻具有的非常顯著的優點。

　　在上世紀六十年代末，硅酮結構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年產生了第一個由硅酮結構膠裝配的全隱框鋁合金玻璃幕墻，1976年硅酮結構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，硅酮結構膠開始在歐美，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構相比，抗震及抗臺風等性能更為優越，但由于其沒有機械固定裝置，因此比其他裝飾結構具有更大的安全風險。人們對硅酮結構膠的耐久性給予了極大的關注，許多學者也進行了大量的人工加速老化試驗，得出的結論是硅酮結構膠在30年內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構膠性能變化很小，但這些試驗的結果卻無法給玻璃幕墻的壽命下準確結論，因為涉及的因素太多，例如結構膠在實際使用過程中的受力狀態與試驗條件完全不同，所用的鋁材與氧化膜粘接強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，對用硅酮結構粘接密封的全隱框玻璃幕墻的安全壽命的權威性說法是第一個幕墻有30年的歷史而沒有出現任何問題，全世界的玻璃幕墻也沒有因為結構膠的原因而發生重大安全事故，用戶應該采用被證明過的材料和技術工藝，在幕墻的制作和安裝過程中要有好的質量控制程序，并在以前SSG系統成功使用經驗的基礎上來設計和使用幕墻。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，所處的環境比較惡劣，到現在有30多年的使用歷史，仍然保持良好狀態。

　　2 硅酮膠在中國

　　中國的有機硅工業發源地在四川，原化工部晨光化工研究院在偏僻的富順縣從1960’s中后期開始進行有機硅原材料和后加工產品的攻關和開發，為我國的導彈衛星和尖端武器提供了必不可少的高性能有機硅材料，也為今天國內有機硅單體工業及后加工產品的蓬勃發展貢獻了基礎性技術與工藝。硅酮膠的發源地同樣是在四川，1970’s晨光化工研究院為我國人造衛星太陽能電池板開發了高性能的有機硅粘結劑，它就是現代硅酮建筑結構膠的前身。1980’s晨光化工研究院承擔了國家“七五”重點科技攻關項目，進行硅酮建筑密封膠的開發，并向四川、江蘇、廣東等地的三家企業進行了技術轉讓，從1990’s開始為硅酮膠的工業化生產而專門設計生產了200升、500升和1000升真空行星攪拌混合機，沒有這樣的專用設備，或采用價格高出5-10倍的進口同類設備，無法使國內企業形成競爭力。所有這些工作為我國的硅酮膠大批量工業化生產創造了必要條件。四川在為國內企業提供硅酮膠技術與設備的同時還及時輸出人才，他們在沿海企業貢獻了自己的艱苦努力和智慧，幫助這些企業實現了我國硅酮膠的大批量生產銷售和出口，使得我國成為世界硅酮膠的重要生產基地。

　　國內硅酮膠的開發雖然工作始于上世紀六十年代，但主要用于國防工業，到八十年代開始轉向民用，但由于條件的限制，并沒有大量的產品投放市場。進入1990’s后，開發速度明顯加快，廣東南海嘉美公司在1993年建成了第一條4000t/a酸性膠生產線，首次實現了我國硅酮膠的大批量國產化，現在國內擁有20kt/a的生產線的硅酮膠生產企業超過十五家，全國目前大大小小的硅酮膠企業超過150家，生產能力超過500kt，實際年產量已超過400kt。由于主要原材料已基本實現國產化，國產產品在生產和使用數量方面已大大超過進口產品,國內已有不少公司的產品實現了大批量出口。國內酸性膠生產方面有一個相當嚴重的問題就是有部分生產企業的產品質量十分低下，它們為了降低成本，在生產配方中大量使用廉價的礦物油。添加少量高質量的烷烴油可以部分降低成本而不至于大大降低產品的質量，但若使用過量的礦物油將使產品出現不能完全固化，顏色變化很大，滲油嚴重等一系列問題;就是這些質量低劣的廉價產品導致市場價格進入了極度惡性的競爭，隨著有機硅原材料價格的大幅下降和消費水平的提高，此種現象近幾年有所減少，但仍然有不少偽劣產品充斥市場。在中性膠的開發生產方面，國內已有數幾十個單位的批量產品投放市場;與進口產品相比，質量相當，但價格則有競爭優勢，故國內產品已占到市場的主要份額，總產量超過300kt/a的水平;不少企業推出的功能性產品和耐候膠已完全能取代進口產品，而且價格比較低。

　　我國在上世紀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構膠產品，進入九十年代開始大量使用硅酮結構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，所使用的硅酮結構膠全部是進口產品。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)長期以來一直占據了國內市場的主要份額，直到1998年這種局面才被打破，部分本國產品開始批量進入市場。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構膠強制性國家標準GB16776，并由原國家經貿委牽頭成立的專門領導小組根據該標準對國內外生產企業和產品進行生產認定制度，1998年首批通過生產認定有三個企業的四個產品，而原來在國內廣泛使用的幾個國外產品由于不符合強制性國家標準而被禁止使用。隨著2002年國家政策的調整，這種認定改由專門協會進行，到目前為止，經認定的硅酮結構膠國內外生產企業超過五十家、產品牌號超過100個，從近幾年國家法定檢測機構對國內外認定產品的抽樣檢測結果可以看出，進口產品之間的質量相差比較遠，國產產品之間也有較大差別，幾個著名廠家的產品在各項性能指標特別是在拉伸粘接強度方面比許多進口產品要好，國產硅酮結構膠應用已由小型幕墻工程發展到大型和超大型幕墻工程，使用效果良好。上世紀九十年代末廣州新白云國際機場，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硅酮結構膠產品。北京2008年奧運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硅酮膠產品，高度超過100層的廣州國際金融中心(簡稱西塔)也成功使用了國產品牌，國產產品的市場占有率以從零迅速上升到70%左右，現在已大大超過國外品牌而占據國內市場的主要份額。所有這些充分說明了我國在硅酮結構膠這一高技術產品領域的迅速崛起。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，國產硅酮幕墻膠產品也作為配套材料源源不斷進入國際市場，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品，充分說明我國企業生產的硅酮幕墻膠產品具有世界一流水平，其他硅酮膠產品也憑借價廉物美占據了全球40%以上的份額!

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