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　　前言

　　目前我國(guó)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(mén)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(lèi)。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(guó)GB16776《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》、美國(guó)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(wèn)題，并簡(jiǎn)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(jì)自由性、玻璃受熱破碎性減少、由于沒(méi)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(lèi)型：半隱框結(jié)構(gòu)和全隱框結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖1。半隱框結(jié)構(gòu)的SSG系統(tǒng)是用結(jié)構(gòu)密封膠對(duì)兩個(gè)玻璃或板片邊提供結(jié)構(gòu)支持，另外兩個(gè)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(zhǎng)方形的玻璃或板片的四個(gè)邊都是用結(jié)構(gòu)膠來(lái)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(shí)也使用一些金屬配件來(lái)加強(qiáng)粘接強(qiáng)度。這些系統(tǒng)既有現(xiàn)成的設(shè)計(jì)也可進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)。

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(shí)，陽(yáng)光可以透過(guò)玻璃照在密封膠與玻璃的粘接面上，只要密封膠老化就會(huì)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(lèi)型的結(jié)構(gòu)密封膠能達(dá)到要求。中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)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(mǎn)足施工過(guò)程的良好操作需求，同時(shí)也必須滿(mǎn)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(guó)GB/T16776、美國(guó)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(guò)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(guó)GB/T16776、美國(guó)ASTM C1184標(biāo)準(zhǔn)中，均對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)經(jīng)常涉及的流動(dòng)性、擠出性、表干時(shí)間、適用期等性能指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定，評(píng)價(jià)要求基本一致，其中GB16776個(gè)別項(xiàng)目要求比ASTM C1184要相對(duì)嚴(yán)格;但歐洲ETAG002標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有相關(guān)施工特性指標(biāo)的評(píng)定，缺失了施工性能方面的考量，詳見(jiàn)表1。

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

　　⑴ 流動(dòng)性

　　表征注膠后結(jié)構(gòu)膠保持自身形狀的能力。測(cè)定指標(biāo)為下垂度，需要同時(shí)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(shí)間不足。

　　⑶ 適用期

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

　　⑷ 表干時(shí)間

　　表征結(jié)構(gòu)膠的工作修整時(shí)間以及確保密封膠能完全固化。當(dāng)固化時(shí)間需要非常長(zhǎng)的時(shí)間，表示結(jié)構(gòu)膠可能過(guò)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(guò)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(jì)風(fēng)險(xiǎn)較大時(shí)，一般采用較高設(shè)計(jì)安全系數(shù)。由表 2可見(jiàn)，美國(guó)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(guó)在制定GB16776時(shí)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(bào)告測(cè)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(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM C1184及中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB16776在強(qiáng)度問(wèn)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(guó)標(biāo)準(zhǔn)更關(guān)注于設(shè)計(jì)安全系數(shù)。

　　此外，在測(cè)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(duì)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(cè)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(cè)試等項(xiàng)目的增加，也可以具有一定程度的參考價(jià)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(duì)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(guó)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(duì)基材的粘接性,規(guī)定在經(jīng)過(guò)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(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTMC1184沒(méi)有規(guī)定粘接破壞面積;歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETAG002則規(guī)定對(duì)于試件在經(jīng)過(guò)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(cè)方法，目前尚無(wú)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(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM C1184中提出了5000小時(shí)紫外老化試驗(yàn)，中國(guó)GB/T16776的水-紫外測(cè)試是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了簡(jiǎn)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(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)符合性的測(cè)試研究方面，在2009年已通過(guò)了美國(guó)結(jié)構(gòu)膠標(biāo)準(zhǔn)要求的測(cè)試，該測(cè)試由美國(guó)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(cè)試。對(duì)于自然環(huán)境條件下的老化，試驗(yàn)周期長(zhǎng)，我司于90年代末期已經(jīng)啟動(dòng)了該類(lèi)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(cè)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(guó)典型地區(qū)環(huán)境因素對(duì)硅酮結(jié)構(gòu)膠的耐久性影響，我司已在新疆、廣州曝曬場(chǎng)開(kāi)展結(jié)構(gòu)膠自然曝曬試驗(yàn)，該測(cè)試周期將長(zhǎng)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(hù)應(yīng)該認(rèn)識(shí)到檢測(cè)報(bào)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(méi)有適用的方法來(lái)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(shí)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(xiǎn)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(shí)有一個(gè)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(méi)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(jì)。目前還沒(méi)有準(zhǔn)確預(yù)報(bào)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(shí)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(jī)，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(kāi)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(hù)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(jiàn)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(yǔ)

　　中國(guó)GB16776《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》、美國(guó)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(tái)，且自頒布以來(lái)，均每隔一定時(shí)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(guó)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(guó)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(duì)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(cè)項(xiàng)目更多，但有些指標(biāo)及條件相對(duì)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)低，因此不能簡(jiǎn)單論斷認(rèn)為歐洲標(biāo)準(zhǔn)比中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)。我們公司的一些產(chǎn)品已通過(guò)歐洲標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)，有興趣的客戶(hù)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(mǎn)足設(shè)計(jì)要求及產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性;其次，選膠時(shí)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(yíng)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(guò)場(chǎng)的情況，因此通過(guò)國(guó)際知名認(rèn)證公司進(jìn)行認(rèn)證審核無(wú)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(zhǎng)期穩(wěn)定的基礎(chǔ)。目前結(jié)構(gòu)膠廠家競(jìng)爭(zhēng)激烈，產(chǎn)品良莠不齊，低價(jià)低質(zhì)的產(chǎn)品充斥市場(chǎng)。購(gòu)買(mǎi)時(shí)切勿貪圖便宜，且應(yīng)通過(guò)正規(guī)渠道購(gòu)買(mǎi)，以免買(mǎi)到假膠，產(chǎn)品質(zhì)量沒(méi)有保障。