隨著中國經(jīng)濟的持續(xù)高速增長,幕墻行業(yè)也得到了快速;由于二甲基硅油的價格比較高,隨著密封膠行業(yè)市場競;因此,含有白油的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在工程上使用會造成;場上出現(xiàn)的問題;從國內(nèi)某工程中中空玻璃失效的案例上取得的硅酮結(jié)構(gòu);紅外光譜儀:美國熱電尼高力公司生產(chǎn)的Nicole;硬度測試:按照GB/T531-1999,測試不同;2.1丁基密封膠在白油溶劑和二甲基硅油溶劑中
隨著中國經(jīng)濟的持續(xù)高速增長,幕墻行業(yè)也得到了快速的發(fā)展。一些新材料、新技術(shù)被大量地應(yīng)用在幕墻設(shè)計中,使幕墻建筑變得越來越高,形式也出現(xiàn)多樣化。硅酮密封膠中起主要作用的成分是羥基封端聚二甲基硅氧烷,分子結(jié)構(gòu)以硅-氧化學(xué)鍵為主,分子鏈的斷裂能很高,使其具有良好的抗紫外線能力,并且其還具有優(yōu)異的高彈性[1]。因此在建筑幕墻上得到了廣泛的應(yīng)用,最早采用硅酮密封膠的建筑幕墻距今已有四十多年的歷史了,迄今為止仍然處于良好的狀態(tài)。 硅酮密封膠在建筑幕墻上主要利用到它的高彈性。當(dāng)接縫的位移出現(xiàn)變化時,它可以承受由于接縫尺寸的變化而帶來的應(yīng)力變化;同時還能夠保持連接縫良好的氣密性和水密性等。如果硅酮密封膠出現(xiàn)脆化問題,失去了它的高彈性,將會對幕墻的安全性造成極大的隱患。硅酮密封膠在生產(chǎn)過程中是采用二甲基硅油作為增塑劑的,它起的主要作用是削弱聚二甲基硅氧烷分子之間的作用力,增加聚合物分子鏈的移動性,使其具有良好的彈性。在硅酮密封膠使用過程中,二甲基硅油不會隨著時間的推移而揮發(fā)或者滲出,從而可以一直保持硅酮密封膠的高彈性。
由于二甲基硅油的價格比較高,隨著密封膠行業(yè)市場競爭的激烈化,一些廠家為了降低成本,從增塑劑入手,采用白油代替二甲基硅油作為硅酮密封膠的增塑劑。白油作為增塑劑時不僅可以增加硅酮密封膠的光澤度,還可以提高硅酮密封膠的擠出速度,在成本上比用二甲基硅油作為增塑劑的硅酮密封膠的價格低。但是白油是由小分子的飽和烷烴類的組成,分子量比較低,容易揮發(fā)。它作為增塑劑添加到硅酮密封膠中,隨著時間的推移,會從硅酮密封膠中完全揮發(fā)或滲出,就起不到增塑劑的作用,最終結(jié)果造成硅酮密封膠硬度急劇增加,嚴(yán)重時會脆化,甚至產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。白油如果滲入到丁基密封膠中,還會引起丁基密封膠的溶解,嚴(yán)重時會造成流油現(xiàn)象。石材幕墻中如果使用了含有白油的硅酮密封膠,還會造成石材幕墻的污染。
因此,含有白油的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在工程上使用會造成幕墻的失效,不僅影響到幕墻的美觀,還降低了幕墻的節(jié)能保溫效果。高層建筑幕墻上如果密封膠發(fā)生問題,造成玻璃板塊脫粘,還會對下面行人的人身安全造成極大地隱患。 本文針對國內(nèi)某工程中出現(xiàn)的中空玻璃失效為案例,分析白油作為增塑劑對丁基密封膠造成溶解的原因,并通過紅外光譜和熱失重方法分析了中空玻璃失效的原因;通過實驗討論了白油的含量對硅酮密封膠老化后拉伸粘結(jié)強度以及硬度的影響。并希望國家能夠提高對硅酮密封膠的檢測要求,解決當(dāng)前國內(nèi)硅酮密封膠市
場上出現(xiàn)的問題。 1.實驗部分 1.1 實驗原料
從國內(nèi)某工程中中空玻璃失效的案例上取得的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠,丁基密封膠和邊框密封膠。摻加白油的質(zhì)量百分含量分別為0%,2%,4%,6%,8%和10%的硅酮密封膠。 1.2 性能測試
紅外光譜儀:美國熱電尼高力公司生產(chǎn)的Nicolet iS10紅外光譜儀。 熱失重分析儀:瑞士梅特勒公司生產(chǎn)的Mettler-TGS/DSC-1型熱失重分析儀。實驗條件:以50℃為起始溫度,然后以160℃/min的速度升溫至200℃,恒定5分鐘,再以80℃/min的速度升溫至850℃。氮氣氣氛。
硬度測試:按照GB/T 531-1999,測試不同白油含量的硅酮密封膠在老化前后的硬度。
2.結(jié)果與討論
2.1 丁基密封膠在白油溶劑和二甲基硅油溶劑中的溶解情況
白油又稱液體石蠟油,是石油潤滑油餾分經(jīng)高壓加氫精制而成的無色、無臭、無味、無熒光的透明油狀液體,具有可燃性和揮發(fā)性。其主要成分為C16-C31的正異構(gòu)烷烴類的混合物,分子鏈以碳-碳鍵為主。二甲基硅油分子鏈以硅-氧鍵為主,具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣和耐候性,能夠在-50~180℃范圍內(nèi)長期使用。丁基密封膠中起作用的主要是聚異丁烯,分子鏈以碳-碳鍵為主,具有優(yōu)異的氣密性。從白油、二甲基硅油和丁基密封膠的分子結(jié)構(gòu)組成上可以看到,白油與丁基密封膠的主鏈均是以碳-碳化學(xué)鏈連接,而且二者之間的極性相近。根據(jù)相似相容原理,丁基密封膠遇到白油溶劑時,就會被其溶脹、溶解。
丁基密封膠在白油和二甲基硅油溶劑中浸泡30天前后的對比圖。從圖中可以看到,丁基密封膠在白油溶劑中浸泡30天后,已經(jīng)溶解成為絮片狀,透明的白油溶劑變成黑色。而在二甲基硅油溶劑中,浸泡丁基密封膠30天后,丁基密封膠不溶解、不溶脹,透明的溶劑仍然為原來的透明狀。這說明白油溶劑對丁基密封膠有很強的溶解性,而二甲基硅油溶劑是不會溶解丁基密封膠的。