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硅酮結構密封膠的拉伸性能與耐久性

來源:鄭州大學化工學院等  作者:丁蘇華 段林麗 劉大壯  日期:2015-8-26
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  摘要:通過對7個建筑用硅酮結構密封膠樣品的拉伸性能及相關性能的測試,討論水、熱、光(熱(水的協同作用及位移能力等因素對其拉伸粘結性及耐久性的影響,各技術指標之間的對應關系,以及確定耐久性評價指標的可能性。結果表明,拉伸應力—應變曲線呈二次多項式函數關系;水的作用使拉伸粘結強度降低,但對伸長率的影響可能還取決于密封膠本身的內聚力和粘結活性之間平衡的結果;硬度、拉伸粘結強度和伸長率之間適當的協調可得到良好的彈性和位移性能。
  關鍵詞:硅酮結構密封膠;拉伸粘結性;耐久性

  本篇文章內容由[中國幕墻網]編輯部整理發布:

  由表2可見:

  (1)將硬度與拉仲模量按其實測偵從小到大排序后進行對比可知,樣品所居順序基本相同,硬度與模最之間可視為具有良好的對應關系。

  (2)硬度與其它2個指標表而上看根本無法找出對應關系。高硬度會帶來大的模量、強度和低的仲長率(如5琳品),

  但同樣可能得出相反的結果,如3琳品與7琳品.3琳品的硬度要比r樣品的大得多,但其拉仲粘結強度并不比7`.高,而仲長率反而遠高于7

  (3)拉仲粘結性與斷裂仲長率幾個指標的數值之間也似乎不存在相互的對應關系,如2樣品與3樣品,并不是拉仲粘結強度高,就對應于低的斷裂伸長率。再次說明了拉仲粘結性能的復雜性,它不僅取決于產品的配方體系、內聚力、粘結活性,還取決于幾個因素之間的協調作用。

  2.5位移性能與拉仲粘結性的關系

  位移性能是指硅酮結構密封膠在建筑接縫發生位移時能保持有效密封的能力,可通過模擬實際使用條件的熱脹冷縮來測試硅酮結構密封膠的位移能力。采用與拉仲粘結性相同的粘結試件,按GBIT 13477.13一2002《建筑密封材料試驗方法,(第13部分:冷拉一熱壓后粘結性的測定)規定的試驗條件進行冷拉一熱壓循環試驗,所用拉壓幅度為20%試驗結束后,檢查試件粘結破壞的深度,以不大于2mm為位移性能合格。試驗結果7個樣品中有3個合格,另外幾個均有不同程度的粘結破壞。位移性能按破壞程度由小到大的樣品編號排序為:4<6<7<1<2<5<3

  將此順序與表2所示進行對比,同樣發現其與表2中任何一個指標都無法直接對應。因此從位移性能指標也驗證了拉伸粘結性能的復雜性。同時從位移性能合格的3個樣品(4、6和7)來看,它們的硬度適中,拉仲強度和仲長率在幾個樣品中也居中,說明硬度和強度之間良好的協調有利于產品表現出優良的位移性能,也反映出產品良好的彈性。

  2.6確定耐久性評定指標的可能性

  在近期已修訂或制訂的與密封材料柑關的產品標準中,均采用LSO 11600:2002的規定,拉仲粘結強度和斷裂仲長率已不再作為產品質量的判定指標,而代之以拉仲模最,同時

  產品位移能力分級也依據23℃和-20℃時的拉仲模最值來判定。因此我們探討了在硅酮結構密封膠國家標準中規定的浸水條件和浸水光IR條件下,60%拉仲模量、拉仲粘結強度和伸長率之間有沒有相關性,可否用來進行老化性能的評定。計算不同試驗條件下3個拉仲粘結性能指標的老化速率(老化速率是指某指標經歷一段老化時間后性能的降低率),計算結果見表3。

  由表3可以看出:

  (1)浸水7 d(168 h)的老化速率在10~10數量級。浸水光照300 h的老化速率均在1護數量級,遠大于浸水,說明協同作用對硅酮結構密封膠的老化加速性大。

  (2)不同老化條件對斷裂仲長率的老化加速性大于對拉伸強度的影響。

  2.7 3個指標間的相關關系討論

  選擇將表3中所列原始試驗數據按浸水后和浸水光照后2個試驗條件為座標軸統一進行數據處理的方法。按數值大小排隊作圖進行回歸,如圖6所示。

  圖6共有19個試驗點(已刪去其中1個明顯離群的點),相關系數為0.791,與及格標準相比,即置信度為M標志有99%的概率)也只要求0.575,因此可判定3個指標之間的相關關系是肯定能夠成立的。因而在此2種老化條件下3個指標均可用來表征其耐久性。

 

  3.結論

  根據上述試驗結果,若按修訂后的GB 16776目對產品性能進行綜合判定,僅有4'樣品和1.樣品(位移性能未列入標準)符合要求。從表2可以看出,他們的硬度均在50以下,具備較高的強度和適當的仲長率。

  由此可得出如下結論:

  (1)硅酮結構密封膠拉仲粘結性應力一應變曲線呈現出符合二次多項式函數關系。

  (2)水促使硅酮結構密封膠水解反應的發生而使拉仲粘結強度下降。

  (3)光一熱一水的協同作用比單一水因素對性能指標的老化速率大。

  (4)不同條件下老化機理的復雜性造成拉仲粘結性各指標間無直接對應關系,尤其是仲長率,需考慮多方面的因素。

  (5)硬度和60%模量之間有良好的對應關系,更重要的是,硬度、拉仲粘結強度和仲長率之間的協調不僅可得到良好的位移性能,且其多項指標也易滿足國家標準的技術要求。

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  • 感覺還是廣東膠好點,尤其是新展、金葉等性價比很高,供參考。
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