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1、密封胶之基础知识及实际问题分析解答 第一部分 基础知识 建筑密封胶基本概念 建筑密封胶是一种由基础胶料、填料、固化剂及其它助剂组成的膏状的建筑密封材料，打出使用后 会固化变成有弹性的橡胶材料，粘接在建筑基材上，起到密封，防水防漏的作用，主要应用于建筑物接缝 的填缝密封。作为建筑胶粘剂的一种，它与其它建筑胶粘剂如胶水等在形态和应用上都有显著区别，其它 的建筑胶粘剂一般都是流体状的，主要用来粘接、粘贴建筑装饰材料，是没有密封作用的。 建筑密封胶根据所起的作用不同可以分为两类：一类是建筑结构密封胶，另一类是非结构性密封胶。 建筑结构密封胶又简称结构胶，是用在幕墙单元件制作时对玻璃等建筑板材起结构性粘
2、接和密封作用，这 些板材是完全靠结构胶粘接在框架上的，没有其它的固定连接。因此，结构胶对强度、粘接力都有严格的 要求。非结构性密封胶也就是结构胶以外的其它建筑密封胶，这类胶的作用是接缝密封，不起结构粘接作 用，因此对强度没有很严格的要求，只要能较好地粘附在基材上起到密封作用就可以了。由于要考虑到基 材热胀冷缩对接缝伸缩的影响，密封胶必须有较好的弹性和位移能力。 建筑密封胶的分类 建筑密封胶可以按不同的方法进行分类，比如上面讲到的结构密封胶和非结构性密封胶，这就是一 种分类方法，这是按照强度要求结合应用场合进行的分类。 更通常用的分类方法是按化学成分进行分类。按照密封胶用的基础胶料的化学成分，可
3、以将密封胶 分为聚硫、聚氨酯、有机硅、氯丁橡胶、丁基橡胶、丙烯酸胶等。目前市场上用量较大的是有机硅、聚氨 酯、聚硫三类。 建筑密封胶按包装方式分类分为单组份和双组份包装，单组份包装是将组成密封胶的所有原材料混 合在一起，密封包装在塑料瓶或软包装铝膜内，使用时用胶枪将产品从包装中打出来就可以了。双组份包 装是有 A、B 两个组份组成的，一般情况下，A 组份是基础胶料，B 组份是固化剂。填料和其它助剂根据 需要加入在 A 组份和 B 组份中，使用时要用专门的机械设备（双组份打胶机）将 A、B 组份按规定的比例 混合均匀，A、B 组份发生化学反应固化，单独的 A 组份或单独的 B 组份都是不能使用的
4、。 密封胶按固化特性可分为化学反应型、溶剂挥发型、热容冷固型等不同分类。硅酮密封胶属于化学 反应型。 有机硅建筑密封胶再分类 有机硅建筑密封胶是通过化学反应进行缩合脱出挥发性小分子固化的，根据化学反应的不同即脱出 小分子不同可以对这类产品再进行分类。市场上目前流通的产品有两类：一类是酸胶，这类产品是酸性， 固化时放出的小分子是醋酸，有酸味，对一些金属材料有一定的腐蚀性，对人体也有一定的刺激性和腐蚀 性。另一类产品是中性胶，这类产品呈中性，根据固化过程中放出的小分子的不同又分为醇型胶和酮肟胶。 醇型胶和固化过程中放出的小分子是甲醇，无腐蚀性和刺激性气味。酮肟胶固化时放出酮肟，比醇型胶的 气味要大
5、一些。这两类产品在气味、性质上有所不同。 有机硅建筑密封胶的配方、工艺和性能特点简介 有机硅建筑密封胶主要有基胶、填料、交联剂、催化剂及其它助剂组成。基胶是密封胶的基础材料， 决定着密封胶的性能。基胶是 107 室温硫化硅橡胶，化学结构是端羟基聚二甲基硅氧烷，填料是一些无机,1,粉末，如白炭黑、碳酸钙、重钙等，填料的作用是提供强度、硬度、流变性能等。交联剂和催化剂是密封 胶的固化体系，密封胶就是通过基胶与交联剂和催化剂以及空气中的水份发生反应由液体状态变为弹性体 的。 密封胶的生产过程就是将组成密封胶的各种组份混合均匀的过程。通常的生产方法是用捏合机将基 料和填料混匀，必要时还有用研磨机研磨，
6、然后用行星机将交联剂、催化剂及其他助剂在真空状态下混合 均匀。 与其它品种的密封胶相比，有机硅建筑密封胶弹性好，耐高温性及低温柔顺性都较好，耐气候性、 耐臭氧、耐紫外线的性能都比较好，使用寿命长，但有机硅成本相对较高，通常比其他品种的密封胶要贵 一点，强度特别是抗撕裂的强度较差，有资料介绍耐水性比聚氨酯密封胶差一些，耐油性不如聚硫密封胶。 有机硅建筑密封胶的固化性能 单组份的密封胶密封包装在容器内是稳定的，从容器内打出来暴露在空气中就会固化。这是一个化 学反应过程，密封胶本来是膏状物，接触空气之后，密封胶中的基胶、交联剂、催化剂就与空气中的水份 发生化学反应，这一化学反应的结果是使这种膏状物逐
7、渐变成一种弹性的固体，这就是密封胶的固化。密 封胶打出来之后，由于最先接触到水份的是密封胶的表面，所以首先固化的也是表面。表面固化后，水份 再从已经固化的表面渗进去，里面一层再固化，密封胶就是这样由表及里的逐步固化，时间越长就固化得 越厚。密封胶打的越厚，也就需要越长时间才能完全固化，比如 10mm 厚的胶，通常需要一个星期以上才 能完全固化。 双组份密封胶是通过 A、B 组份之间发生化学反应进行的。A、B 组份分开密封储存是稳定的，一旦 将 A、B 组份混合，他们就开始反应，所以 A、B 组份混合后就应立即使用。双组份的固化反应不需要空 气中的水份参与，因此它的固化是由内部和表面同时进行的，
8、完全固化时间与胶的厚度无关，因此反应与 是否接触空气也无关，只要将 A、B 组份混合在一起，即使在密闭状态下也会固化。 以下是密封胶固化性能的几个概念： 表干：密封胶打出来时是膏状的，用手指或其他材料接触它的表面时，胶料会粘附在手指或材料上。 密封胶打出来以后，表面接触水份开始固化结皮，当表皮形成以后，再用手指或材料去接触起表面时，就 不会再有胶料粘附在手指或材料上了。这就称之为表干。 表干时间：密封胶从容器中打出来开始记时，到它表干所需要的时间就是表干时间。 消粘：密封胶表干之后，用手指接触表面，虽然没有胶料粘附在手指上，但还是能感觉到胶表面与 手指之间有一定的粘附力，这种现象我们称之为还没
9、有消粘。这是胶表面的固化反应还没有进行完全的表 现。随着时间的延长，它还会进一步固化，直到表面形成一层有一定弹性和强度的表皮，用手指接触感觉 干爽，没有粘附的感觉，我们称之为消粘。 消粘时间：密封胶从容器中打出来开始记时，到它表面消粘所需要的时间就是消粘时间。 影响密封胶固化性能的因素 环境因素对密封胶的固化性能有很明显的影响。首先是温度的影响，温度越高，固化反应速度越快， 表现出来的现象是表干、消粘都比较快，如果温度很低，如 5以下，密封胶固化就会很慢。而如果温度 过高，如 40以上，密封胶会因为表干太快而不便使用。湿度对密封胶的固化性能也有明显的影响，因为 密封胶固化反应需要空气中的水份，
10、所以过于干燥的天气如相对湿度低于 40对密封胶的固化是不利的。 但并不是湿度越高越好，因为密封胶固化时要放出挥发性小分子，如果空气湿度太大，小分子就不容易挥 发，这样也不利于密封胶固化。实验已经证明，当相对湿度高于 80时，密封胶消粘和深层固化会受到影,2,3,响，有时经过 2-3 天，密封胶的表面还有粘性。国家标准规定的密封胶性能的标准条件是温度（232）， 相对湿度（505） 7.密封胶的主要性能 除了上面所说的固化性能外，下面一些性能项目也是很重要的： 外观：密封胶的外观主要取决于填料在基胶中的分散情况。填料是一种固体粉末，在经过捏合 机、研磨机、行星机的分散后，它能均匀的分散在基胶中形
11、成细腻的膏状物，有时根据填料本身性质的不 同，也不排除存在极少量轻微的细粒或细沙，这都是可接受的正常现象。如果填料分散的不好，就会出现 很多很粗的粒子。除了填料的分散外，其它一些因素也会影响产品的外观，如混入颗粒杂质，结皮等。这 些情况都会被认为是外观粗。外观的观察方法是将产品从包装中打出来直接观察，或者将产品打 1-2g 在白 纸上，对折白纸压平再打开观察，术语叫“蝶形观察”。发现粗粒时应对粗粒进行判断。 硬度：硬度是指密封胶完全固化成为橡胶体之后的硬度，属于产品物理机械性能之一。硬度是 指材料抵抗企图物质刻划或压入其表面的能力。根据测定硬度方法的不同，硬度的表示方法有布氏硬度、 洛氏硬度、
12、邵氏硬度等多种方法。国家规定用邵氏 A 硬度。标准的硬度值是按照国标方法制作试件用硬度 测定仪检测出来的。密封胶的硬度高，表面密封胶刚性强，弹性及柔性不足；硬度小就相反，弹性和柔性 好，刚性不足。因此密封胶既不是越硬越好，也不是越软越好，而是根据实际需要有一定的范围要求。 拉伸强度：拉伸强度也是密封胶完全固化之后的机械性能之一。拉伸强度又称抗张强度，扯断 强度，俗称拉力。是指材料受到拉力时抵抗破坏的能力。拉伸强度值也是按国家标准规定的方法检测出来 的。密封胶根据其使用的需要是要有一定强度要求的,特别是结构胶,更是在国标中明确规定了强度的最低值, 强度太差的密封胶是不能满足使用需要的。但是,如果
13、过分强调密封胶的强度而忽略了弹性也是不可进取的。 伸长率：伸长率是密封胶完全固化之后的弹性表现，也属于机械性能之一，指材料在拉伸时的 总伸长与原长之间比值的百分率。弹性好的密封胶就会有较大的伸长率。作为伸长率的最低要求，密封胶 必须满足国家标准中定伸性能的要求。 拉伸模量和位移能力。拉伸模量和位移能力是上述几个机械性能的综合性能表现。拉伸模量表 征的是密封胶拉伸到一定伸长率时产生的强度。因此摸量的表示方法是同时与伸长率一起的，如伸长 25% 时拉伸摸量是 0.46Mpa。位移能力是表示由于基材热胀冷缩导致接缝变位时密封胶所能承受的变位能力。 比如我们称密封胶具有25%的位移能力，就表明使用该产
14、品的胶缝可以承受原来宽度 25%的拉伸与压缩， 例如原胶缝宽度为 12mm，它最大可以压缩到 9mm，拉伸到 15mm。位移能力可以用拉伸压缩循环或冷拉 热压循环的方法检测出来。 对基材的粘接性。这是密封胶实际使用中很重要的一项性能，密封胶必须对实际使用的基材有 良好的粘接性才能使用。检验粘接性的简便方法是将基材用适当的溶剂或洗涤剂清洁干净并干燥后，并将 密封胶打在上面，待密封胶固化之后（约 3-5 天），用手剥离密封胶观察粘接情况。 挤出性：这是密封胶施工性能的一个项目，用来表示密封胶使用时打出的难易程度，太稠的胶 挤出性就差，使用时打胶就很费力。但如果单纯考虑挤出性而将胶做的太稀，就会影响
15、密封胶的触变性。 挤出性可以用国家标准规定的方法进行测定。 触变性：这是密封胶施工性能的另一个项目，触变性是流动性的反义词，是指密封胶只有在施 以一定压力下才会改变它的形状，没有外力时则可保持其形状而不会流动。国家标准规定的下垂度的测定 就是对密封胶触变性的判断。 8密封胶性能的简易判断方法 将密封胶从胶瓶打出成胶条，在打胶及对胶条的观察过程中可以对下列性能进行检测或简易判断。,4,挤出性：可以通过打胶时的难易程度初步感觉出胶的挤出性。 固化性能：胶条打出之后，可以测定表干时间，消粘时间以及完全固化时间，判断出 固化性能是否正常。 触变性：胶条打出后，水平放置不变形，表面密封胶触变性合格，如果
16、有流淌变形的现象， 表明触变性不好。 硬度：胶条完全固化后（一般约 1-2 天），用手指按压胶条可以感觉它的硬度，该方法 可以对硬度进行相对比较。 强度、弹性和伸长率：拉动完全固化后的胶条可以对强度、弹性和伸长率进行相对判断。进 行这一实验时必须注意：我们平常是将胶条打在纸上的，从纸上撕下胶条后，往往在胶条上粘了一层纸， 如果这样拉动胶条，由于纸是没有弹性的，一拉就会撕裂，同时粘在纸上的胶条也就会撕裂开一个口子， 由于硅酮密封胶抗撕裂强度一般都比较低，拉伸产生的应力会集中在撕裂处，很容易从这里拉断胶条，影 响观察判断。正确的做法是将胶条打在塑料薄膜上，待胶条完全固化后拉动胶条对性能进行判断。 9密封胶的相应标准 国家标准 GB16776建筑用硅酮结构胶：这是一份强制性的国家标准，规定了结构胶 的基本性能要求，所有在我国生产、销售、使用的结构胶都必须符合该标准的要求。 国家标准 GB/T14683建筑硅酮密封胶：结构胶以外的其它耐候胶、密封胶、玻璃胶（特 殊用途的除外）目前都执行这一国家标准。 建材行业标准JC/T883-2001石材用建筑密封胶：石材密封胶除了执行 GB/T14683
