吳仲良

（廣東省建筑材料研究院有限公司）

0 前言

硅酮類(lèi)密封膠作為重要的粘接密封材料，具有優(yōu)異的抗老化性能和抗變形能力，能與大部分建筑材料（如鋁型材、玻璃、石材）良好粘接，并且與其他密封材料（如泡沫條、橡膠密封條）相容良好，同時(shí)在外界環(huán)境變化時(shí)，硅酮類(lèi)密封膠可以將鋁材和玻璃熱脹冷縮引起的荷載傳遞到建筑主體結(jié)構(gòu)上[1]。這使其在玻璃幕墻工程上得到廣泛的應(yīng)用。但在玻璃幕墻的現(xiàn)場(chǎng)施工中，若硅酮類(lèi)密封膠存在老化、質(zhì)量不合格以及油污污染嚴(yán)重等問(wèn)題，不僅會(huì)影響硅酮類(lèi)密封膠對(duì)基材結(jié)構(gòu)的粘結(jié)性，造成密封膠失效，甚至出現(xiàn)透氣漏水、幕墻基材脫落等安全事故的發(fā)生。因此對(duì)硅酮類(lèi)密封膠的檢測(cè)尤為重要。

1 硅酮類(lèi)密封膠的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

硅酮類(lèi)密封膠按用途分可分結(jié)構(gòu)膠、耐候膠、中空膠、防霉膠、石材膠；本文僅針對(duì)其中使用較為廣泛的結(jié)構(gòu)膠和耐候膠進(jìn)行不同標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)技術(shù)的對(duì)比。

1.1 結(jié)構(gòu)膠

結(jié)構(gòu)膠在隱框、半隱框玻璃幕墻工程中主要承擔(dān)結(jié)構(gòu)性粘結(jié)的作用，其常用的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是GB 16776-2005《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》，該標(biāo)準(zhǔn)從2005 年6 月1 日開(kāi)始實(shí)施，為強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[2]。但按該國(guó)標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)、控制產(chǎn)品質(zhì)量，只能對(duì)結(jié)構(gòu)膠提供10 年的質(zhì)量保證，而JGJ 102-2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》中明確指出[3]：玻璃幕墻的設(shè)計(jì)使用年限一般不低于25 年，顯然不能滿足玻璃幕墻設(shè)計(jì)使用年限的最低要求。因此2015 年11 月23 日發(fā)布了JG/T 475-2015《建筑幕墻用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》[4]，該標(biāo)準(zhǔn)參照歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETAG 002 和EN 15434，在給予硅酮結(jié)構(gòu)密封膠25 年質(zhì)量保證的基礎(chǔ)上制定[5]。

由表1 可知：GB 16776-2005 和JG/T 475-2015 之間有較大的不同，具體如下：

表1 GB 16776-2005 和J G/T 475-2015 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求對(duì)比

⑴指標(biāo)判定方面：GB 16776-2005 的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度是進(jìn)行平均值的比較，而JG/T 475-2015 的23℃拉伸粘結(jié)強(qiáng)度是用標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行判定，而其他環(huán)境處理的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度通過(guò)保持率來(lái)判定。

⑵環(huán)境老化方面：①在不同溫度的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度項(xiàng)目中，GB 16776-2005 要求的溫度是90℃和-30℃，處理時(shí)間是1h，而JG/T 475-2015 的要求溫度是80℃和-20℃，處理時(shí)間是24h；②在水-紫外線光照后拉伸粘結(jié)性項(xiàng)目中，GB 16776-2005 要求的是300w 的汞燈紫外處理300h，同時(shí)水質(zhì)要求只是常規(guī)的蒸餾水或去離子水，而JG/T 475-2015 的光源要求是輻照度在300～400nm、波段為（60±5）W/m2的氙弧燈，處理時(shí)間為1008h，水質(zhì)要求是電阻值為1～10MΩ 的去離子水。從上述的不同可以看出，JG/T 475-2015 老化條件更接近為自然環(huán)境氣候，但有檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、檢測(cè)成本高的缺點(diǎn)，而GB 16776-2005 的老化為加速老化，可作為快速檢驗(yàn)的方法來(lái)表征密封膠這方面的性能；③JG/T 475-2015增加NaCl 鹽霧、SO2酸霧、清洗劑和100℃7d 高溫處理?xiàng)l件下的拉伸粘結(jié)性，以考察結(jié)構(gòu)膠在高鹽水、酸雨、幕墻清洗以及高溫環(huán)境下的老化性能。

⑶力學(xué)作用方面：GB 16776-2005 只對(duì)拉伸性能進(jìn)行檢測(cè)，只能表征結(jié)構(gòu)膠的抗風(fēng)載荷、抗震能力，而JG/T 475-2015 除了拉伸性能外，還增加了剪切性能、抗撕裂性能、疲勞性能和蠕變性能，進(jìn)一步檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)膠的抗重力剪切能力、產(chǎn)生缺口后的抗撕裂能力、抗往復(fù)循環(huán)受力和位移作用的能力，以及在非支撐系統(tǒng)中長(zhǎng)期抗風(fēng)載荷和重力的能力?？梢哉f(shuō)JG/T 475-2015 在力學(xué)作用方面的檢測(cè)更為系統(tǒng)、全面。

1.2 耐候膠

耐候膠主要用于玻璃、點(diǎn)式、鋁板幕墻等接縫的耐候防水密封，其常用的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 14683-2017《硅酮和改性硅酮建筑密封膠》[6]。該標(biāo)準(zhǔn)于2017 年9月更新，2018 年8 月實(shí)施。相較于舊標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14683-2003《硅酮建筑密封膠》[7]，GB/T 14683-2017 標(biāo)準(zhǔn)的建筑用硅酮密封膠（SR）將JC/T 882-2001《幕墻玻璃接縫用密封膠》[8]的檢測(cè)指標(biāo)放入Gw 類(lèi)中，而原標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)項(xiàng)目放入Gn 類(lèi)中，同時(shí)增加了35 級(jí)和50 級(jí)兩種類(lèi)別以及烷烴增塑劑的技術(shù)要求。以下是GB/T 14683-2017SR 膠、JC/T 882-2001 和GB/T 14683-2003的區(qū)別。

由表2 可知，新標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14683-2017 的下垂度只保留了垂直方向的要求，而舊標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14683-2003 和行標(biāo)JC/T 882-2001 的下垂度都有垂直和水平方向的要求，這是因?yàn)榇怪狈较虻臏y(cè)試條件比水平方向的測(cè)試條件更為嚴(yán)苛，如果垂直方向試驗(yàn)合格，則水平方向也能合格； 根據(jù)擠出性方法的最新標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13477.3-2017，擠出壓力由0.2MPa 變?yōu)?.3MPa，因此GB/T 14683-2017 的擠出性要求也從原來(lái)的≥80mL/min 調(diào)整到≥150mL/min，而作為現(xiàn)行行標(biāo)的JC/T 882-2001 標(biāo)準(zhǔn)在擠出性要求上并未作出相應(yīng)的調(diào)整；GB/T 14683-2017 質(zhì) 量 損 失 率 為≤8% ， 而GB/T 14683-2003 和JC/T 882-2001 為≤10%，要求更高；對(duì)于GB/T 14683-2017 標(biāo)準(zhǔn)新增的烷烴增塑劑項(xiàng)目，要求Gw 類(lèi)產(chǎn)品不得檢出烷烴增塑劑，這有利于耐候膠在接縫工程中得到長(zhǎng)期的質(zhì)量保證，同時(shí)也避免出現(xiàn)對(duì)基材產(chǎn)生污染的問(wèn)題[8]。

表2 GB/T 14683-2017 SR 膠、J C/T 882-2001和GB/T 148683-2003 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求對(duì)比

耐候膠密度所引用的方法標(biāo)準(zhǔn)由 GB/T 13477.2-2002 更新到GB/T 13477.2-2018，由之前的體積校正法改成金屬環(huán)法和金屬膜框法，進(jìn)而避免體積校正法中體積標(biāo)定所引起的誤差，使密度試驗(yàn)結(jié)果有較好的重現(xiàn)性，更為科學(xué)、準(zhǔn)確。同時(shí)，金屬環(huán)法和金屬模框法測(cè)定密度不受密封膠類(lèi)型的影響，方法更簡(jiǎn)單且先進(jìn)。

2 典型檢測(cè)項(xiàng)目的注意事項(xiàng)

在硅酮類(lèi)密封膠標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，制樣輔材的選用和制樣工藝的差異等因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果有著重大的影響。結(jié)合在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)中所遇到的問(wèn)題，對(duì)典型檢測(cè)項(xiàng)目的注意事項(xiàng)進(jìn)行探討。

2.1 基材同密封膠的粘結(jié)性

硅酮類(lèi)密封膠對(duì)大多數(shù)幕墻基材（如中空玻璃、陽(yáng)極氧化鋁型材、裝飾石材等）都具有良好的粘接性，然而對(duì)一些新型基材或者采用新型表面處理方法的常規(guī)基材適用性很差，造成出現(xiàn)硅酮類(lèi)密封膠對(duì)基材僅部分粘結(jié)或完全不粘結(jié)的情況，目前最常規(guī)的解決辦法是在基材涂刷底涂。表3 介紹了硅酮類(lèi)密封膠對(duì)常用建材的適用性情況。

表3 硅酮類(lèi)密封膠與常用建筑材料粘接適用性

由表3 知，在進(jìn)行基材同密封膠粘結(jié)性試驗(yàn)時(shí)，要確認(rèn)基材屬于哪類(lèi)材料，若基材屬于易粘材料，通常不需要用底涂；若基材屬于較難粘材料，硅酮類(lèi)密封膠對(duì)該種基材的粘結(jié)性極不穩(wěn)定，需要通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)或者委托方要求進(jìn)行確認(rèn)是否使用底涂；若基材屬于難粘材料，絕大多數(shù)有使用底涂的要求[10]。此外，需要注意底涂的廠家要與硅酮類(lèi)密封膠廠家相匹配，底涂類(lèi)型要與基材相適配，切忌出現(xiàn)類(lèi)似于噴粉鋁型材涂刷應(yīng)用于水泥砂漿底涂的情況。

2.2 拉伸粘結(jié)性

在制樣過(guò)程中，首先要注意的是打膠過(guò)程，打膠時(shí)要控制好力量和速度，使膠均勻打出，若使用氣動(dòng)膠槍則要調(diào)整氣壓至適中位置、連續(xù)打膠，同時(shí)，膠槍退出時(shí)要利用密封膠的反作用力，嚴(yán)禁手動(dòng)拔出，這樣使密封膠填充密實(shí)，防止產(chǎn)生氣泡。此外，制樣時(shí)隔離墊塊表面的防粘材料的選擇對(duì)拉伸粘結(jié)性也有一定的影響。目前比較常用的防粘材料有PE 膜和PTFE 生料帶。其中，PE膜韌性好、容易脫模，但容易變形，致使打膠固化后表面褶皺不平，影響截面尺寸測(cè)量的準(zhǔn)確性；而PTFE 生料帶同樣容易脫模，不易變形，成型后樣品表面平整，但其韌性較差，導(dǎo)致脫模時(shí)出現(xiàn)斷裂并少數(shù)殘留在膠的表面上，對(duì)拉伸強(qiáng)度造成一定的影響。最后，脫去隔離材料后隔離墊塊應(yīng)保持原位，試件應(yīng)側(cè)放，不能平放或疊放，以防止試件在固化過(guò)程中產(chǎn)生收縮[11]。

2.3 密度

密度的檢測(cè)方法有金屬環(huán)法和金屬?？蚍?。使用金屬環(huán)法離散較小，變異系數(shù)低，重現(xiàn)性好，但該方法無(wú)法用于自流平型密封膠的密度測(cè)量中，同時(shí)填模后要迅速?gòu)姆勒巢牧仙弦谱呓饘侪h(huán)試件，這無(wú)疑增加了試驗(yàn)的操作難度；金屬膜框法同時(shí)適用非下垂型和自流平型密封膠，操作更為簡(jiǎn)單，但在填膜時(shí)，容易在膜框內(nèi)、底部產(chǎn)生氣泡，進(jìn)而造成試驗(yàn)誤差，所以在進(jìn)行金屬膜框法試驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行除泡措施，目前常見(jiàn)的除泡方法有振動(dòng)法和尖頭嵌填工具嵌實(shí)法[12]。

3 結(jié)語(yǔ)

目前硅酮類(lèi)密封膠的標(biāo)準(zhǔn)眾多，國(guó)標(biāo)與行標(biāo)差異較大，部分現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)于陳舊，一些項(xiàng)目的指標(biāo)并未隨著方法更新而及時(shí)調(diào)整，或者在一些性能的檢測(cè)方面不夠全面，不利于現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量的控制和提高。建議標(biāo)準(zhǔn)修訂部門(mén)能依據(jù)新的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)實(shí)工程對(duì)材料性能的需求盡快修訂或作廢那些老舊的硅酮類(lèi)密封膠標(biāo)準(zhǔn)。只有保證檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的方法科學(xué)，才能有擁有準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)，確保檢驗(yàn)檢測(cè)的公平公正。

對(duì)于試驗(yàn)檢測(cè)人員來(lái)說(shuō)，除了嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)要求外，要在檢測(cè)過(guò)程中要善于發(fā)現(xiàn)并注意影響試驗(yàn)準(zhǔn)確性的細(xì)節(jié)，以保證出具的報(bào)告數(shù)據(jù)真實(shí)有效，為社會(huì)和公眾提供科學(xué)、準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果。