本文作者：張海龍 楊瀟珂 李文莉 崔洪
前言
隨著中國經(jīng)濟(jì)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(jì)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(shí)，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(shí)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(huì)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(dòng)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(huì)隨著時(shí)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(jià)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(shí)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(jià)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(shí)間的推移，會(huì)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(shí)會(huì)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(huì)引起丁基密封膠的溶解，嚴(yán)重時(shí)會(huì)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(huì)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(huì)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(huì)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(shí)驗(yàn)討論了白油的含量對硅酮密封膠老化后拉伸粘結(jié)
強(qiáng)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(shí)驗(yàn)部分
1.1 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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?dú)鈿夥铡?br>
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(shí)，就會(huì)被其溶脹、溶解。
圖1為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(qiáng)的溶解性，而二甲基硅油溶劑是不會(huì)溶解丁基密封膠的。
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