魏宇宏

(寧波市寧樂(lè)建筑工程檢測(cè)有限公司，浙江 寧波 3150420)

0 引言

隨著硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在建筑幕墻中使用的逐漸廣泛，影響相應(yīng)建筑功能和安全的問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)，因此加強(qiáng)對(duì)硅酮密封膠力學(xué)性能的研究尤為重要.四針狀氧化鋅晶須(ZnOw)具有非常少的位錯(cuò)，接近一個(gè)理想晶體，加入到金屬、樹(shù)脂、陶瓷等基體材料中形成復(fù)合材料后，其立體的晶型結(jié)構(gòu)分散在基體中起骨架作用，各向同性地加強(qiáng)基體材料的機(jī)械性能[1－6].本文將自制的四針狀氧化鋅晶須(ZnOw)加入到硅酮結(jié)構(gòu)密封膠中，提高其力學(xué)性能高，進(jìn)而解決了建筑功能和安全方面存在的問(wèn)題.

1 試驗(yàn)材料及方法

1.1 試樣的制備

將實(shí)驗(yàn)原料DGM－6018硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在(23±2)℃下預(yù)先放置24h，將含量為0%，0.1%，0.3%，0.5%，0.7%的 ZnOw加入到硅酮結(jié)構(gòu)密封膠中，經(jīng)過(guò)均勻混合后，按照 GB16776－2005和GB/T13477.8－2002的制作要求，將混合料分別擠注在事先準(zhǔn)備好粘結(jié)性能模具(空腔大小為50mm×12mm×12mm)和邵氏硬度模具中(空腔大小為130mm×40mm×6.5mm)，每組做5個(gè)粘結(jié)強(qiáng)度試件，做一個(gè)邵氏硬度試件，再溫度為(23±2)℃，濕度為(50±5)%標(biāo)準(zhǔn)條件下，粘結(jié)性能試件養(yǎng)護(hù)28d，邵氏硬度試件養(yǎng)護(hù)21d.然后分別測(cè)試?yán)煺辰Y(jié)強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、邵氏硬度等性能.

1.2 性能測(cè)試

將養(yǎng)護(hù)好的試件用LX－A型邵氏橡膠硬度計(jì)做邵氏硬度分析.每個(gè)試件測(cè)量五點(diǎn)，取其中位數(shù).用WDT－10型微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)拉伸粘結(jié)強(qiáng)度、粘結(jié)破壞面積和伸長(zhǎng)率進(jìn)行測(cè)試，加荷速度為(5－6)mm/min.采用透過(guò)印制有1mm×1mm網(wǎng)格線的透明膜片，測(cè)量粘結(jié)破壞面積較大的面占有的網(wǎng)格數(shù).精確到1格，粘結(jié)破壞面積以粘結(jié)破壞格數(shù)占總格數(shù)的百分比表示.

圖1 ZnOw含量與邵氏硬度關(guān)系曲線

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 ZnOw對(duì)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠邵氏硬度的影響

對(duì)樣品進(jìn)行了邵氏硬度測(cè)量，(結(jié)果見(jiàn)表1)取每一組數(shù)據(jù)中位數(shù)和ZnOw含量作圖如圖1.從圖1可以看出，隨著ZnOw含量的增加，邵氏硬度逐漸增加，當(dāng) ZnOw含量為0.5%時(shí)，硬度最高54，當(dāng)ZnOw含量繼續(xù)增加時(shí)，硬度反而下降.這主要時(shí)由于隨著ZnOw含量的增加，ZnOw在基體中的骨架作用逐漸增強(qiáng)，但是當(dāng)含量超過(guò)臨界體積含量后，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠和ZnOw不能混合均勻，達(dá)到飽和狀態(tài)，硬化過(guò)程中浮于表面，反而使硬度降低.

表1 ZnOw－硅酮結(jié)果密封膠力邵氏硬度

2.2 ZnOw對(duì)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠拉伸粘結(jié)性能的影響

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的試件進(jìn)行拉伸性能測(cè)試，取每組五個(gè)試件的平均值如下:

表2 ZnOw－硅酮結(jié)構(gòu)密封膠力學(xué)性能

圖2 不同樣品的伸長(zhǎng)率變化圖

圖3 不同樣品化拉伸粘結(jié)強(qiáng)度

圖2和圖3分別是延伸率和拉伸強(qiáng)度與ZnOw含量關(guān)系.從圖2、圖3可以看到隨著氧化鋅晶須含量增加，樣品粘結(jié)強(qiáng)度逐漸增加，當(dāng)ZnOw含量為0.5%時(shí)，拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率都最高，分別為1.04 MPa和192%，但是當(dāng)ZnOw含量繼續(xù)增加時(shí)，由于在晶須和硅酮結(jié)構(gòu)膠基體的界面處出現(xiàn)較多的氣泡，在拉伸過(guò)程中氣泡破滅，強(qiáng)度降低.

圖4 不同含量ZnOw在硅酮結(jié)構(gòu)密封膠中的分布

圖4為不同含量ZnOw分布的硅酮密封膠的掃描電鏡圖片.圖4中(a)～(d)的試樣SEM照片中可以看出，當(dāng)ZnOw含量為0.5%時(shí)，能夠在基體中充分分散，形成立體網(wǎng)狀的骨架結(jié)構(gòu)，極大的提高了基體的力學(xué)性能.

3 結(jié)論

1)當(dāng)ZnOw含量為0.5wt%時(shí)，樣品的邵氏硬度最高為54.2)隨ZnOw含量的增加，樣品的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率先增大后減小，當(dāng)ZnOw含量為0.5wt%時(shí)，樣品的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率都達(dá)到最大值，分別為1.04 MPa和192%.3)當(dāng)ZnOw含量為0.7wt%時(shí)，粘結(jié)破壞面積最大為3%.

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