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　　前言

　　目前我國的硅酮密封膠行業(yè)已日趨成熟，其在建筑幕墻中已得到普遍廣泛的應(yīng)用。建筑硅酮密封膠按應(yīng)用用途通常可以分為硅酮結(jié)構(gòu)密封膠、硅酮耐候密封膠、門窗用硅酮密封膠、中空玻璃用硅酮密封膠及其它特殊用途硅酮密封膠等五大類。硅酮結(jié)構(gòu)密封膠作為應(yīng)用于幕墻結(jié)構(gòu)粘接裝配系統(tǒng)(SSG)中的結(jié)構(gòu)粘結(jié)材料，直接關(guān)系到建筑耐久及安全。本文將圍繞中國GB16776《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》、美國ASTM C1184《硅酮結(jié)構(gòu)密封膠標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》及歐洲ETAG002《結(jié)構(gòu)密封膠裝配系統(tǒng)技術(shù)審核指南》等硅酮結(jié)構(gòu)密封膠標(biāo)準(zhǔn)體系的相關(guān)要求，闡述分析建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠產(chǎn)品的主要技術(shù)性能并探討耐久性問題，并簡要介紹白云牌硅酮結(jié)構(gòu)密封膠選用指南。

　　1. 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠及其在建筑幕墻結(jié)構(gòu)粘接裝配系統(tǒng)(SSG)的應(yīng)用

　　在幕墻結(jié)構(gòu)粘接裝配系統(tǒng)(SSG)中，幕墻面板完全靠硅酮結(jié)構(gòu)密封膠粘接到鋁框上,面板的自重及所受的外力全部由硅酮結(jié)構(gòu)密封膠承擔(dān)，取代了傳統(tǒng)的機(jī)械固定方式。SSG系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)在于更多的設(shè)計自由性、玻璃受熱破碎性減少、由于沒有外露的金屬而形成天然熱斷橋、漏氣和滲水（詞條“滲水”由行業(yè)大百科提供）性減少、與傳統(tǒng)裝配相比費(fèi)用可能更少、受風(fēng)荷載、地震以及靜荷載如雪的影響而引起的破碎性減少。

　　一般講，根據(jù)硅酮結(jié)構(gòu)膠使用在玻璃或其他四方形板片的兩邊或四邊，SSG系統(tǒng)有兩種基本類型：半隱框結(jié)構(gòu)和全隱框結(jié)構(gòu)，見圖1。半隱框結(jié)構(gòu)的SSG系統(tǒng)是用結(jié)構(gòu)密封膠對兩個玻璃或板片邊提供結(jié)構(gòu)支持，另外兩個框邊仍然使用傳統(tǒng)的機(jī)械固定。全隱框結(jié)構(gòu)的SSG系統(tǒng)就是長方形的玻璃或板片的四個邊都是用結(jié)構(gòu)膠來提供支持，不是采用機(jī)械的連接把玻璃或板片固定到金屬框架系統(tǒng)上，有時也使用一些金屬配件來加強(qiáng)粘接強(qiáng)度。這些系統(tǒng)既有現(xiàn)成的設(shè)計也可進(jìn)行專門設(shè)計。

圖1 SSG系統(tǒng)示意圖

　　結(jié)構(gòu)密封膠在SSG的上述兩種系統(tǒng)中具有相同重要作用，必須給予相同的重視，原因在于兩種系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)密封膠都需要把板片的荷載轉(zhuǎn)移到金屬框架上。此外這種結(jié)構(gòu)與普通的建筑加固結(jié)構(gòu)不同，特別是當(dāng)幕墻面板材料為玻璃板塊時，陽光可以透過玻璃照在密封膠與玻璃的粘接面上，只要密封膠老化就會造成粘接失效;因此要求粘接玻璃的密封膠必須具有極好的耐老化性能，目前只有屬于有機(jī)硅類型的結(jié)構(gòu)密封膠能達(dá)到要求。中國國家標(biāo)準(zhǔn)、美國標(biāo)準(zhǔn)及歐洲標(biāo)準(zhǔn)中均明確指出，在 SSG系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)使用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠。

　　2. 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的主要技術(shù)性能及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)差異

　　根據(jù)建筑幕墻結(jié)構(gòu)粘接系統(tǒng)(SSG)的實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn)，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠既應(yīng)滿足施工過程的良好操作需求，同時也必須滿足荷載及環(huán)境因素作用的物理機(jī)械性能（詞條“機(jī)械性能”由行業(yè)大百科提供）要求。在中國GB/T16776、美國ASTM C1184及歐洲ETAG002等三大硅酮結(jié)構(gòu)密封膠標(biāo)準(zhǔn)體系中，主要技術(shù)性能要求的側(cè)重點(diǎn)及涉及范圍仍有一定的差異性，現(xiàn)進(jìn)行分析和討論。

　　2.1 施工性能

　　施工性能表征了產(chǎn)品的使用性能，是施工應(yīng)用的關(guān)鍵特性指標(biāo)，直接關(guān)系到施工應(yīng)用的操作便捷性。良好的施工性能，可以有效保證施工過程的速度及效率;不良的施工性能不僅造成操作困難，也容易發(fā)生施工質(zhì)量缺陷。在硅酮結(jié)構(gòu)膠的施工性能指標(biāo)方面，中國GB/T16776、美國ASTM C1184標(biāo)準(zhǔn)中，均對現(xiàn)場施工時經(jīng)常涉及的流動性、擠出性、表干時間、適用期等性能指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定，評價要求基本一致，其中GB16776個別項(xiàng)目要求比ASTM C1184要相對嚴(yán)格;但歐洲ETAG002標(biāo)準(zhǔn)中沒有相關(guān)施工特性指標(biāo)的評定，缺失了施工性能方面的考量，詳見表1。

表1 施工性能指標(biāo)（注：“/”表示無相應(yīng)指標(biāo)）

　　⑴ 流動性

　　表征注膠后結(jié)構(gòu)膠保持自身形狀的能力。測定指標(biāo)為下垂度，需要同時考量垂直方向和水平方向。下垂度不符合表1規(guī)定的產(chǎn)品，施膠后容易出現(xiàn)流淌變形的現(xiàn)象。

　　⑵ 擠出性

　　表征特定應(yīng)用溫度下結(jié)構(gòu)膠的擠出特性，反映擠注速度;不能正常擠出的密封膠不應(yīng)使用，因?yàn)檫@可能表示質(zhì)量差、缺乏包裝穩(wěn)定性（詞條“穩(wěn)定性”由行業(yè)大百科提供）或?qū)е虏僮鲿r間不足。

　　⑶ 適用期

　　表征雙組份結(jié)構(gòu)膠的工作時間，低于該指標(biāo)值將導(dǎo)致操作時間不足。

　　⑷ 表干時間

　　表征結(jié)構(gòu)膠的工作修整時間以及確保密封膠能完全固化。當(dāng)固化時間需要非常長的時間，表示結(jié)構(gòu)膠可能過期失效。

　　2.2 力學(xué)性能

　　SSG體系面板-框架的連接依靠結(jié)構(gòu)膠粘接實(shí)現(xiàn)，荷載分布和位移特性不同于其他連接形式。SSG體系要求結(jié)構(gòu)膠不僅有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度，而且有足夠的彈性，能補(bǔ)償結(jié)構(gòu)變位且又不產(chǎn)生過大的誘發(fā)應(yīng)力。這就要求選擇的結(jié)構(gòu)膠具有適用的力學(xué)特性。

表2 力學(xué)性能指標(biāo)

　　⑴ 強(qiáng)度

　　強(qiáng)度是表征結(jié)構(gòu)膠的力學(xué)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，與SSG系統(tǒng)結(jié)構(gòu)膠安全系數(shù)密切相關(guān)。當(dāng)一項(xiàng)技術(shù)尚不熟悉或設(shè)計風(fēng)險較大時，一般采用較高設(shè)計安全系數(shù)。由表 2可見，美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM C1184規(guī)定的拉伸粘接強(qiáng)度最小值為0.345MPa，即采用了2. 5倍的安全系數(shù);中國在制定GB16776時為了更進(jìn)一步確保幕墻的安全,將安全系數(shù)從2. 5倍提高到了4倍,規(guī)定了結(jié)構(gòu)膠的最小強(qiáng)度值為0. 6MPa;歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETAG002則僅需報告測試值，并未進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)定。這是歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETAG002與美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM C1184及中國標(biāo)準(zhǔn)GB16776在強(qiáng)度問題上的主要不同之處，歐洲標(biāo)準(zhǔn)更關(guān)注于強(qiáng)度的保持率，而我國標(biāo)準(zhǔn)更關(guān)注于設(shè)計安全系數(shù)。

　　此外，在測試項(xiàng)目方面，各標(biāo)準(zhǔn)體系都規(guī)定了高低溫、浸水、浸水光照等處理?xiàng)l件，而歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETAG002則增加一些環(huán)境因素如鹽霧( NaCl)，酸霧( SO2)以及清洗劑浸泡等處理?xiàng)l件，這對于某些特定環(huán)境或地區(qū)中如沿海常受到海風(fēng)侵襲的SSG系統(tǒng)應(yīng)用，獲取鹽霧測試數(shù)據(jù)是具有一定的指導(dǎo)意義;此外其它外在因素的影響，如抗撕裂、機(jī)械疲勞性能測試等項(xiàng)目的增加，也可以具有一定程度的參考價值。

　　⑵ 粘結(jié)破壞面積

　　粘結(jié)破壞面積表征了結(jié)構(gòu)膠對于標(biāo)準(zhǔn)基材（詞條“基材”由行業(yè)大百科提供）的粘結(jié)性能，各標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)定，要求的嚴(yán)格程度不同。在中國GB16776中，為了確保結(jié)構(gòu)膠的質(zhì)量處于很高水平,除提高了最小強(qiáng)度值，還特別強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)膠對基材的粘接性,規(guī)定在經(jīng)過5種條件處理的試件拉伸粘接性試驗(yàn)后結(jié)構(gòu)膠的內(nèi)聚破壞面積必須大于95%;而美國標(biāo)準(zhǔn)ASTMC1184沒有規(guī)定粘接破壞面積;歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETAG002則規(guī)定對于試件在經(jīng)過各種處理后,再進(jìn)行拉伸或剪切試驗(yàn),結(jié)構(gòu)膠的內(nèi)聚破壞面積都必須大于90% ,這一點(diǎn)比GB16776規(guī)定的95%放寬了條件。

　　2.3 耐久性

　　關(guān)于結(jié)構(gòu)密封膠耐久性檢測方法，目前尚無加速試驗(yàn)方法可以模擬自然環(huán)境條件下的25年老化。美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM C1184中提出了5000小時紫外老化試驗(yàn)，中國GB/T16776的水-紫外測試是美國標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了簡化修改，歐盟標(biāo)準(zhǔn)ETAG002中則在紫外、溫度、水、荷載、接觸物質(zhì)等多因素方面進(jìn)行老化試驗(yàn)考察。有關(guān)我司產(chǎn)品與國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)符合性的測試研究方面，在2009年已通過了美國結(jié)構(gòu)膠標(biāo)準(zhǔn)要求的測試，該測試由美國DL試驗(yàn)室進(jìn)行;目前也完成了歐盟標(biāo)準(zhǔn)ETAG002各項(xiàng)目的測試。對于自然環(huán)境條件下的老化，試驗(yàn)周期長，我司于90年代末期已經(jīng)啟動了該類研究，至今幕墻自然曝曬試驗(yàn)已經(jīng)15年，采用上述的“重新粘接法”獲得了可靠的檢測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)結(jié)果顯示我司產(chǎn)品耐久性理想。此外，為考察我國典型地區(qū)環(huán)境因素對硅酮結(jié)構(gòu)膠的耐久性影響，我司已在新疆、廣州曝曬場開展結(jié)構(gòu)膠自然曝曬試驗(yàn)，該測試周期將長達(dá)50年，目前樣件已投放近一年，已取得初始自然老化試驗(yàn)結(jié)果。

　　硅酮結(jié)構(gòu)密封膠用戶應(yīng)該認(rèn)識到檢測報告表征的是在理想化、已固化的狀態(tài)下的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)，而不是在表現(xiàn)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在建筑物上實(shí)際出現(xiàn)和表現(xiàn)的氣候老化條件下的。如何科學(xué)可靠地表征結(jié)構(gòu)密封膠耐久性仍然是三大硅酮結(jié)構(gòu)密封膠標(biāo)準(zhǔn)體系需要進(jìn)一步完善的重要研究方向。目前，還沒有適用的方法來準(zhǔn)確描述 SSG系統(tǒng)的耐久極限，因此，也不可能準(zhǔn)確表明SSG系統(tǒng)的失效時間、早期變質(zhì)現(xiàn)象以及必需的維修工作。由于這些因素難以確定，那么SSG系統(tǒng)和傳統(tǒng)裝配系統(tǒng)相比有更大的風(fēng)險性。目前，為保證耐久性，最好的方法就是采用已證明品質(zhì)的材料和高質(zhì)量的技術(shù)、在制造和安裝時有一個有效的質(zhì)量監(jiān)控程序和參照以往成功的經(jīng)驗(yàn)。在一些環(huán)境因素和實(shí)驗(yàn)因素的短期試驗(yàn)已證實(shí)在實(shí)驗(yàn)條件下結(jié)構(gòu)膠在性能方面沒有發(fā)生不利的變化。但合格產(chǎn)品不一定都適用于具體設(shè)計。目前還沒有準(zhǔn)確預(yù)報系統(tǒng)耐久極限的有效方法，不能預(yù)知系統(tǒng)喪失功能的時間。依據(jù)工程特點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)算，采用已證明質(zhì)量的材料、制造、安裝技術(shù)和質(zhì)量保證體系，參照成功的業(yè)績，才能保證系統(tǒng)的耐久性。

　　3. 白云牌建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠選用指南

　　白云化工根據(jù)SSG系統(tǒng)應(yīng)用要求，開發(fā)了配套齊全的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠系列產(chǎn)品，以供用戶根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行選擇，白云牌建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的選用指南詳見圖2。

圖2白云牌建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的選用指南

　　結(jié)語

　　中國GB16776《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》、美國ASTM C1184《硅酮結(jié)構(gòu)密封膠標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》及歐洲ETAG002《結(jié)構(gòu)密封膠裝配系統(tǒng)技術(shù)審核指南》等硅酮結(jié)構(gòu)密封膠標(biāo)準(zhǔn)體系均是在上世紀(jì)九十年代先后編制出臺，且自頒布以來，均每隔一定時期要進(jìn)行審核修訂，各標(biāo)準(zhǔn)主體結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)要求至今仍然基本一致，僅中國標(biāo)準(zhǔn)將安全系數(shù)進(jìn)行了提高。目前硅酮結(jié)構(gòu)膠已經(jīng)廣泛用于國內(nèi)外SSG系統(tǒng)中，反映了各標(biāo)準(zhǔn)雖然側(cè)重點(diǎn)不同，但對于SSG系統(tǒng)應(yīng)用是科學(xué)可靠的。歐洲標(biāo)準(zhǔn)雖然檢測項(xiàng)目更多，但有些指標(biāo)及條件相對中國標(biāo)準(zhǔn)低，因此不能簡單論斷認(rèn)為歐洲標(biāo)準(zhǔn)比中國標(biāo)準(zhǔn)和美國標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)。我們公司的一些產(chǎn)品已通過歐洲標(biāo)準(zhǔn)的檢測，有興趣的客戶可以選用。

　　選擇結(jié)構(gòu)膠的首要關(guān)鍵因素仍在于產(chǎn)品性能是否滿足設(shè)計要求及產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性;其次，選膠時應(yīng)當(dāng)考察企業(yè)規(guī)模，了解企業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)、服務(wù)能力、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以及質(zhì)量管理體系等生產(chǎn)經(jīng)營情況。值得指出的是，當(dāng)前的質(zhì)量管理體系認(rèn)證常常出現(xiàn)流于形式，走過場的情況，因此通過國際知名認(rèn)證公司進(jìn)行認(rèn)證審核無疑是最佳選擇，也是實(shí)現(xiàn)全面質(zhì)量管理，保證產(chǎn)品質(zhì)量長期穩(wěn)定的基礎(chǔ)。目前結(jié)構(gòu)膠廠家競爭激烈，產(chǎn)品良莠不齊，低價低質(zhì)的產(chǎn)品充斥市場。購買時切勿貪圖便宜，且應(yīng)通過正規(guī)渠道購買，以免買到假膠，產(chǎn)品質(zhì)量沒有保障。