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采用“薄膜法”鉴别“充油”硅酮密封胶的试验研究(一)

来源:广州市白云化工实业有限公司  作者:byonline  日期:2018-12-29
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  本文将就塑料薄膜种类、厚度、环境温度、硅酮密封胶白油含量等因素对“薄膜法”不平整情况的影响进行分析。

  本篇文章内容由[中国幕墙网]编辑部整理发布:

  硅酮密封胶由于其优异的耐紫外老化、耐气候老化、耐高低温性能[1]及广泛的基材粘结性,在建筑幕墙(词条“建筑幕墙”由行业大百科提供)中空玻璃门窗等领域具有广泛的应用。硅酮密封胶之所以具有如此优异的性能,是由其分子结构决定的。硅酮密封胶主要原料聚二甲基硅氧烷分子主链由Si-O-Si键组成,由于Si-O键键能大于其他种类密封胶的键能和紫外线的能量,使得硅酮密封胶拥有优异的耐紫外老化和耐气候老化性能。[2]在一项针对服役20年幕墙粘结及密封材料状况的调研中,质量好的硅酮结构密封胶硅酮耐候密封胶在实际工程中使用20年甚至超过20年仍然能保持良好的性能。[3]

  然而,由于硅酮密封胶市场竞争日益激烈,特别是自2016年以来,有机硅原材料价格急剧攀升,致使许多硅酮密封胶生产企业用廉价的工业白油(词条“白油”由行业大百科提供)(以下简称白油)替代价格昂贵的有机硅基础聚合物——聚二甲基硅氧烷,以此来获取高额利润。[4]白油,俗称白矿油、矿物油,是石油精炼所得液态烃的混合物,主要为饱和的环烷烃与链烷烃混合物。使用白油替代聚二甲基硅氧烷,减少了密封胶中聚二甲基硅氧烷的含量,硅酮密封胶各方面性能将受到严重影响。相关研究表明:添加白油的密封胶热老化后的硬度增加非常明显,最大强度(词条“强度”由行业大百科提供)伸长率(词条“伸长率”由行业大百科提供)下降明显;热老化后的冷拉-热压粘接性、定伸粘接性出现破坏;在5000h紫外老化过程中最大强度伸长率下降明显,并在3500小时出现完全脱胶的情况。[5]填充白油将严重影响硅酮密封胶的耐老化性能,在长期应用过程中会有很大的质量隐患。大量的实际工程案例表明,填充白油的密封胶极易出现中空玻璃流油、粘接性差、开裂硬化粉化等情况,有些使用廉价“充油”密封胶的工地,甚至不到半年就可见到明显的密封胶开裂。并且,充油量越多,上述情况出现的速度越快,程度越深。

图1 充油密封胶的危害

  要判断密封胶性能的好坏,许多人会通过将密封胶挤成胶条,待其固化后对胶条进行反复拉伸来感觉密封胶的强度、弹性。这种方法对于不充油密封胶来讲,确实是非常简便的,但是,却不适用于充油的硅酮密封胶。由于白油从硅酮密封胶中挥发出来的过程持续时间较长,通常需要几个月时间,因此充油密封胶在刚固化的时候,白油还在密封胶内部,这会使密封胶拉起来弹性非常好,这也是很多人受骗上当的原因。一开始,密封胶弹性挺好,项目顺利验收,结果过了几个月,白油大部分挥发掉了,密封胶就收缩(词条“收缩”由行业大百科提供)、开裂、脱胶,导致幕墙、漏水,但是工程已经验收了,钱已经结算完了,甚至很多时候找不到施工队了,只好自认倒霉,重新花钱找人进行修补。有些密封胶添加的白油较少,出问题的时间会拖到1-2年之后,过了施工单位承诺的无偿保修期,业主就更是哑巴吃黄连,有苦说不出了。

  为限制在硅酮密封胶中添加白油的行为,国家专门制订了检测硅酮密封胶中白油添加量的试验方法标准——GB/T 31851-2015《硅酮结构密封胶中烷烃增塑剂检测方法》。该标准适用于以热重分析、热失重或红外光谱等分析方法,定量或定性检测硅酮密封胶中的烷烃增塑剂(白油、液体石蜡)。但是这三种方法需要专门的实验仪器甚至是精密仪器,在一些专门的检测机构、实验室才能检测,且所需费用不菲,适合专业的技术鉴定。对于一些没有实验设备,但又希望迅速判别密封胶中是否填充了白油的场合,比如工地现场,则无法适用了。

  为解决这个问题,笔者开发了一种非常简单易行,且成本极低的鉴别硅酮密封胶中是否添加了白油的试验方法——“薄膜法”。该方法只要将待检测硅酮密封胶涂在一定厚度的聚乙烯(PE)塑料薄膜(词条“塑料薄膜”由行业大百科提供)上,刮平,经过几个小时后观察密封胶边部的塑料薄膜是否平整即可,如果塑料薄膜变得不平整,那么该密封胶就有99%的概率添加了白油。

  下篇将就塑料薄膜种类、厚度、环境温度、硅酮密封胶白油含量等因素对“薄膜法”不平整情况的影响进行分析。

图2 充油密封胶使薄膜表面不平整

  “薄膜法”以其操作简单、快速有效的特点可以广泛应用于项目工地现场、项目采购人员办公室等场合,为众多密封胶使用者识别劣质充油硅酮密封胶提供了方便。

  本文已发布在《中国建筑防水》2018年第22期,如有需要请联系《中国建筑防水》。

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