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白油对丁基胶或硅酮胶的影响

浏览:723 发表时间:2018-06-08 08:17:16

 白油对丁基胶或硅酮胶的影响


       随着中国经济的持续高速增长,幕墙行业也得到了快速的发展。一些新材料、新技术被大量地应用在幕墙设计中,使幕墙建筑变得越来越高,形式也出现多样化硅酮密封胶中起主要作用的成分是羟基封端聚二甲基硅氧烷,分子结构以硅-氧化学键为主,分子链的断裂能很高,使其具有良好的抗紫外线能力,并且其还具有优异的高弹性[1]。因此在建筑幕墙上得到了广泛的应用,最早采用硅酮密封胶的建筑幕墙距今已有四十多年的历史了,迄今为止仍然处于良好的状态。 硅酮密封胶在建筑幕墙上主要利用到它的高弹性。当接缝的位移出现变化时,它可以承受由于接缝尺寸的变化而带来的应力变化;同时还能够保持连接缝良好的气密性和水密性等。如果硅酮密封胶出现脆化问题,失去了它的高弹性,将会对幕墙的安全性造成极大的隐患。硅酮密封胶在生产过程中是采用二甲基硅油作为增塑剂的,它起的主要作用是削弱聚二甲基硅氧烷分子之间的作用力,增加聚合物分子链的移动性,使其具有良好的弹性。在硅酮密封胶使用过程中,二甲基硅油不会随着时间的推移而挥发或者渗出,从而可以一直保持硅酮密封胶的高弹性。

       由于二甲基硅油的价格比较高,随着密封胶行业市场竞争的激烈化,一些厂家为了降低成本,从增塑剂入手,采用白油代替二甲基硅油作为硅酮密封胶的增塑剂。白油作为增塑剂时不仅可以增加硅酮密封胶的光泽度,还可以提高硅酮密封胶的挤出速度,在成本上比用二甲基硅油作为增塑剂的硅酮密封胶的价格低。但是白油是由小分子的饱和烷烃类的组成,分子量比较低,容易挥发。它作为增塑剂添加到硅酮密封胶中,随着时间的推移,会从硅酮密封胶中完全挥发或渗出,就起不到增塑剂的作用,最终结果造成硅酮密封胶硬度急剧增加,严重时会脆化,甚至产生开裂现象。白油如果渗入到丁基密封胶中,还会引起丁基密封胶的溶解,严重时会造成流油现象。石材幕墙中如果使用了含有白油的硅酮密封胶,还会造成石材幕墙的污染。

       因此,含有白油的硅酮结构密封胶在工程上使用会造成幕墙的失效,不仅影响到幕墙的美观,还降低了幕墙的节能保温效果。高层建筑幕墙上如果密封胶发生问题,造成玻璃板块脱粘,还会对下面行人的人身安全造成极大地隐患。 本文针对国内某工程中出现的中空玻璃失效为案例,分析白油作为增塑剂对丁基密封胶造成溶解的原因,并通过红外光谱和热失重方法分析了中空玻璃失效的原因;通过实验讨论了白油的含量对硅酮密封胶老化后拉伸粘结强度以及硬度的影响。并希望国家能够提高对硅酮密封胶的检测要求,解决当前国内硅酮密封胶市场上出现的问题。

1.实验部分 

       1.1 实验原料

       从国内某工程中中空玻璃失效的案例上取得的硅酮结构密封胶,丁基密封胶和边框密封胶。掺加白油的质量百分含量分别为0%,2%,4%,6%,8%和10%的硅酮密封胶。 

       1.2 性能测试

       红外光谱仪:美国热电尼高力公司生产的Nicolet iS10红外光谱仪。 热失重分析仪:瑞士梅特勒公司生产的Mettler-TGS/DSC-1型热失重分析仪。实验条件:以50℃为起始温度,然后以160℃/min的速度升温至200℃,恒定5分钟,再以80℃/min的速度升温至850℃。氮气气氛。

       硬度测试:按照GB/T 531-1999,测试不同白油含量的硅酮密封胶在老化前后的硬度。 

2.结果与讨论

       2.1 丁基密封胶在白油溶剂和二甲基硅油溶剂中的溶解情况

      白油又称液体石蜡油,是石油润滑油馏分经高压加氢精制而成的无色、无臭、无味、无荧光的透明油状液体,具有可燃性和挥发性。其主要成分为C16-C31的正异构烷烃类的混合物,分子链以碳-碳键为主。二甲基硅油分子链以硅-氧键为主,具有良好的化学稳定性、电绝缘和耐候性,能够在-50~180℃范围内长期使用。丁基密封胶中起作用的主要是聚异丁烯,分子链以碳-碳键为主,具有优异的气密性。从白油、二甲基硅油和丁基密封胶的分子结构组成上可以看到,白油与丁基密封胶的主链均是以碳-碳化学链连接,而且二者之间的极性相近。根据相似相容原理,丁基密封胶遇到白油溶剂时,就会被其溶胀、溶解。

       丁基密封胶在白油和二甲基硅油溶剂中浸泡30天前后的对比图。从图中可以看到,丁基密封胶在白油溶剂中浸泡30天后,已经溶解成为絮片状,透明的白油溶剂变成黑色。而在二甲基硅油溶剂中,浸泡丁基密封胶30天后,丁基密封胶不溶解、不溶胀,透明的溶剂仍然为原来的透明状。这说明白油溶剂对丁基密封胶有很强的溶解性,而二甲基硅油溶剂是不会溶解丁基密封胶的。


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