【文章內容簡介】 玻璃板片沒有其他機械固定裝置，硅酮結構膠質量水平和使用方法對隱框玻璃幕墻的安全有舉足輕重的作用 。 國外硅酮膠的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀 結構密封裝配（ S truct ur al S ea lant Gl az in g ， SSG ）的概念 其實 最早出現(xiàn)在汽車工業(yè)，在二十世紀六十年代初，美國通用汽車公司（ GM ）首先改變其小汽車風擋玻璃的機械壓條式安裝方法，用多組分的聚硫密封膠（ PS ）直接將風擋玻璃粘接在車體上，既可以節(jié)省時間，金錢和勞動力，又可以增加車體的強度。經過不斷的改進和完善， GM 最終將此種密封膠修改為單組分室溫固化的聚氨酯（ PU ）密封膠，美國其他公司和世界各大汽車制造企業(yè)也效仿 GM 采用 SSG 法來安裝風擋玻璃，現(xiàn)在幾乎所有的高檔汽 車均使用這種方法，各類豪華大客車除風擋玻璃外其車體蒙皮也放棄了傳統(tǒng)的鉚接法而使用 SSG 方法。在汽車的維修業(yè)中，據統(tǒng)計每年有近 20% 的汽車因為種種原因需要更換風擋玻璃，使用雙組分的密封膠產品不方便，與各種基材粘接性好，快速固化的單組分硅酮膠（ SR ）產品是比較理想的選擇，它與 PU 產品共同分享了市場份額。 雖然 PS 、 PU 、 SR 三個品種在汽車制造的 SSG 裝配中均有使用，但對于全隱框幕墻卻因為 SR 的卓越耐氣候性能而成為唯一的結構密封膠。在六十年代末，硅酮結構膠開始在建筑物門廳或大堂、鋪面的落地玻璃的安裝中使用 ，它實際上是一種半隱框玻璃幕墻，在 197 0年開始用于鋁合金半隱框玻璃幕墻。 1971 年產生了第一個由硅酮結構膠裝配的全隱框鋁合金玻璃幕墻， 1976 年硅酮結構膠用于半隱框中空玻璃幕墻， 1978 年用于全隱框中空玻璃幕墻，從此，硅酮結構膠開始在歐美，亞洲及全世界的隱框、半隱框玻璃幕墻中大量使用。 雖然全隱框玻璃幕墻比半隱框和明框幕墻及其他結構具有密封性，抗震及抗臺風等性能更為優(yōu)越，但由于其沒有機械固定裝置，因此比其他裝飾結構具有更大的安全風險。人們對硅酮結構膠的耐久性給予了極大的關注，許多學者也進行了大量的人工加速 老化試驗，得出的結論是硅酮結構膠在 30 年內的性能基本保持不變， 20 年人工自然暴曬試驗也證明硅酮結構膠性能變化很小，但這些試驗的結果卻無法給玻璃幕墻的壽命下準確結論，因為涉及的因素太多，例如結構膠在實際使用過程中的受力狀態(tài)與試驗條件完全不同，所用的鋁材與氧化膜粘接強度是否足夠大并保持不變，鍍膜玻璃與鍍膜的附著力大小，打膠操作工人的熟練程度等等不確定因素。到目前為止 ， 對用硅酮結構粘接密封的全隱框玻璃幕墻的安全壽命的權威性說法是第一個幕墻有 30 年的歷史而沒有出現(xiàn)任何問題，全世界的玻璃幕墻也沒有因為結構膠的原因而發(fā) 生安全事故，用戶應該采用被證明過的材料和技術工藝，在幕墻的制作和安裝過程中要有好的質量控制程序，并在以前 SSG 系統(tǒng)成功使用經念的基礎上來設計和使用幕墻。 國外硅酮膠發(fā)展歷史與現(xiàn)狀 全世界第一座中空玻璃幕墻，美國 FLOR ID A 1 9 7 8 國內硅酮膠的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀 國內硅酮膠的開發(fā)工作始于上世紀六十年代，但主要用于國防工業(yè)，到八十年代開始轉向民用，但由于條件的限制，并沒有大量的產品投放市場。進 入 199 0’s 后，開發(fā)速度明顯加快， 廣東 南海嘉美公司在 1993 年建成了第一條 4kt / a 酸性膠生產線，現(xiàn)在 國內 擁有 1 0kt/ a 的生產線 的硅酮膠生產企業(yè)超過伍家以上，全國 目前 大大小小 的 硅酮膠企業(yè)超過五十家，生產能力超過 200kt ， 實際年產量已超過 120kt 。由于主要原材料已基本實現(xiàn)國產化，國產產品在生產和使用數量方面已大大超過進口產品 , 國內已有不少公司的產 品實現(xiàn)了大批量出口。國內酸性膠生產方面有一個相當嚴重的問題就是有部分生產企業(yè)的產品質量十分低下，它們?yōu)榱私档统杀?， 在生產配方中大量使用廉價的礦物油。添加少量高質量的烷烴油可以部分降低成本而不至于大大降低產品的質量 , 但若使用過量的礦物油將使產品出現(xiàn)不能完全固化，顏色變化很大，滲油嚴重等一系列問題 ； 就是這些質量低劣的廉價產品導致市場價格進入了極度惡性的競爭。在中性膠的開發(fā)生產方面，國內已有數十個單位的批量產品投放市場；與進口產品相比，質量相當，但價格則有競爭優(yōu)勢，故國內產品已占到市場的主要份額，總產量超過 60k t/ a 的水平；不少企業(yè)推出的耐候膠已完全能取代進口產品，而且價格比較低 我國在上世紀八十年代初從北京長城飯店安裝第一幅玻璃幕墻開始使用硅酮結構膠產品，進入九十年代開始大量使用硅酮結構膠粘接密封全隱框和半隱框幕墻，九十年代先后落成的國內最高的上海金茂大廈，廣州中信廣場，深圳帝王大廈均采用了隱框或半隱框玻璃幕墻，所使用的硅酮結構膠全部是進口產品。美國 Dow Co rning 的 DC 795 （單組分）， 983 （雙組分）； GE 公司的 SSG 4000 （單組分）， SSG4400 （雙組分）長期以來一直占據了國內市場的主要份額 ，直到 1 998 年這種局面才被打破。由于玻璃幕墻涉及到人們的生命安全，國家專門制訂了硅酮結構膠強制性國家標準，并由 原 國家經貿委牽頭成立的專門 領導小組 對國內外生產企業(yè)和產品進行生產認定制度，首批通過生產認定的企業(yè)和產品有 四個企業(yè)的四個產品， 而原來在國內廣泛使用的幾個國外產品由于不符合強制性國家標準而被禁止使用。隨著 2022 年國家政策的調整，這種認定改由專門協(xié)會進行，到目前為止，經認定的硅酮結構膠國內外生產企業(yè)有 26 家和產品有 61 個，從近幾年國家法定檢測機構對國內外認定產品的抽樣檢測結果可以看出，進口產品之間的質 量相差比較遠，國產產品在各項性能指標特別是在拉伸粘接強度方面比許多進口產品要好，其產品應用已由小型幕墻工程發(fā)展到大型和超大型幕墻工程，使用效果良好。北京 200 8 年奧運會大部分比賽場館將主要采用國內硅酮膠產品。 國產產品的市場占有率以從零迅速上升到 70% 左右，現(xiàn)在已大大超過國外品牌而占據國內市場的主要份額。 所有這些充分 說明了我國在硅酮結構膠這一高技術產品領域的迅速崛起。 國內硅酮膠的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀 建筑用硅酮密封膠中外標準發(fā)展概況 衡量一個產品的質量高低主要是看其采用標準的先進程度，在建筑密封膠快速發(fā)展的同時，世界各國在產品標準及試驗方法標準等方面也進行了大量的工作，本文作者作為本領域多個標準的主要起草人之一，曾于 2022年和2022年在廬山、南京有機硅學術報告會上就當時的一些發(fā)展情況進行過報告，并一直跟蹤國內外的發(fā)展動態(tài)。近幾年國內外在硅酮建筑密封膠的產品標準和試驗方法等方面又有很大的發(fā)展，本報告在原有基礎上總結了此領域的最新成果。 美國的硅酮建筑密封膠標準 美國作為一個世界頭號政治、經濟和軍事大國，其硅酮建筑密封膠的產量，使用量和出口量仍位居世界第一，它在產品標準和試驗方法標準方面也處于世界領先地位。美國的硅酮密封膠標準起始于上世紀六十年代，美國國家標準局在六十年代頒布了世界第一個硅酮密封膠標準 TTS001543聯(lián)邦中期規(guī)范《 硅酮接縫密封混合物 》 ，它在檢驗項目，指標及試驗方法等方面均與 TTS00230《 單組分彈性密封混合物 》 相同，后者經過多次修訂至今仍然使用，也是日、英、加拿大等國制定標準的參考范本。美國材料與試驗協(xié)會 ASTM成立了專門機構 —— 建筑接縫密封膠材料委員會 ASTM C24負責起草和發(fā)布硅酮及其它密封膠產品及方法標準，到目前為止 ASTM已發(fā)布的相關標準超過 100項，它在密封膠和材料標準方面的影響力已處于全球第一的位置，隨著其影響和作用從美國迅速擴大到全世界，現(xiàn)已更名為 ASTM INTERNATIONAL。 ASTM C 92005及相關標準 ASTM 在建筑通用密封膠標準方面最大的貢獻是其發(fā)布了 C920 《 彈性接縫密封膠 》 ，它不是以產品的材質作為分類的標準，而是包含了 SR、 PU、 PS等高性能密封膠產品，包括了除高速公路，機場跑道和橋梁接縫以外的建筑物、廣場、停車場和人行道的接縫密封膠的分級、分類、技術要求和試驗方法，該標準自 1979年首次發(fā)布以來經過了多次修訂，是目前世界許多公司采用最多和最有影響力的密封膠標準。ASTM 于 2022和 2022年發(fā)布了其修訂版后又緊接著于 2022年發(fā)布了最新修訂版，充分說明他們在此標準上的發(fā)展速度，下面簡單介紹其主要內容。 分 類 1 密封膠按類型，類別，級別和用途進行分類密封膠按 包裝方式分為單組分（ S）和多組分（ M） 2 密封膠按流動性能分為流平型（ P）和非下垂型（ NS） 3 密封膠按位移能力分為 100/50,50,35,25和 （與 98版相比，增加了 100/50,50,35三個級別，大大擴充了用戶的選擇范圍） 4 密封膠按用途分為 T（用于交通區(qū)）， NT（非交通區(qū)），I（長期浸水）， M（水泥）， G（玻璃）， A（鋁板）和O（其它材質）等幾類。 序號 試驗項目 技術指標 試驗方法 備注 流變性能 平滑水平 C639 P類 垂直 ≤48mm ，水平不變形 NS類 擠出性 ≥10ml/min C1183 單組分， P， NS類 適用期 3h C1183 多組分， P類 硬度 （ 2550） HsA C661 用途 T （ 1550） HsA 用途 NT 熱老化 熱失重 ≥7% C1246 無開裂，粉化 表干時間（ TFT） ≤72h C679 污染性 無明顯污染 C510 對水泥板（ M類） 位移能力 總破壞面積 ≤9cm 2 C719 在相應條件下測試 剝離粘接性 剝離強度 ≥粘接破壞面積 ≤25% 剝離粘接性 剝離強度 ≥C794 對用途 G，透過玻璃 UV照射后測試 粘接破壞面積 ≤25% 加速氣候老化 合格 C793 在照射處理后與標準樣對照 連續(xù)浸水影響（用途 I） 粘接破壞 ≤ 2 C124 級別 1，浸水 6周 粘接破壞 ≤ 2 級別 2，浸水 10周 貯存期 6個月 6個月后測試仍滿 足上述要求 貯存溫度 ≤27 186。C 密封膠的技術要求（ ASTM C920） ASTM C510 單組分或多組分接縫密封膠污染或顏色 變化的試驗方法 ASTM C639 彈性密封膠流變（流動）性能試驗方法 ASTM C661 用硬度計測定彈性密封膠壓痕硬度試驗 方法 ASTM C719 彈性密封膠在循環(huán)運動下（ Hockman 循環(huán)）的粘接和內聚性試驗方法 ASTM C793 彈性接縫密封膠加速氣侯老化影響試驗 方法 ASTM C794 彈性接縫密封膠剝離粘接性試驗方法 ASTM C1183 彈性密封膠擠出試驗方法 ASTM C1246 熱老化對固化后的彈性密封膠熱失重、 開裂和粉化影響試驗方法 ASTM C1247 密封膠長期浸泡液體耐久性試驗方法 ASTM C92005所引用的試驗方法標準 國 際 標 準 ISO11600： 2022 國際標準化組織對建筑密封膠的制訂非常重視，專門成立了 ISO/TC59/SC8房屋建筑用膠粘劑產品委員會，在二十世紀九十年代發(fā)布了 ISO11600： 1993《 建筑密封膠分類和要求 》 ，它首先根據使用功能將密封膠劃分為建筑和安裝玻璃用兩大類，再按位移能力分不同類別，模量和彈性塑性，然后再規(guī)定物理性能和施工方面的要求。該標準包含了硅酮類建筑密封膠產品。ISO還就建筑密封膠的性能測定制訂了比較完善的試驗方