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    修建设计师怎样选用硅酮密封胶

    公布:ycmuhaoz 欣赏:2136次

    修建设计师怎样选用硅酮密封胶


    (河南九游会科技有限责任公司)


     

    无机硅质料是一类功能优秀、功效共同、用处极广的新型质料,为化工新型质料中财产


    范围最大的行业之一,无机硅聚合物是含有硅元素的浩繁高分子化合物的总称,因主链以硅


    氧键(-Si-O -)构成,侧链带有无机基团,兼具无机和无机聚合物的双重功能,功能共同。


    无机硅质料因具有电断气缘、耐辐射、阻燃、耐腐化、耐上下温,以及生物相容性好等优秀


    特征,使其在航天、航空、汽车、战车、舰船、修建、电子、电气、纺织、造纸、医疗卫生、


    餐饮、日用化学品等有着普遍的使用。可以说,无机硅质料是一种干系着高新技能、国防现


    代化、百姓经济及人民生存程度的新质料。室温硫化硅橡胶俗称硅酮密封胶,是无机硅质料


    的一种,作为一种常用的修建密封胶,其市场需求也随着人民生存程度的不停进步而越来越


    大,其规格、种类、质量也进一步增长和进步。由于硅酮密封胶的品种单一,利用的部位与


    要求也纷纭庞大,因而很多修建设计师对怎样选择符合的硅酮密封胶深感狐疑。本文次要针


    对种种硅酮密封胶的差别用处,设计师怎样选择利用硅酮密封胶,以及利用历程中所遇到的


    题目作响应的概述。


    1.按利用部位选择硅酮密封胶


    一样平常而言,大少数硅酮密封胶是依照使用部位差别而定名的,比方幕墙用硅酮布局密封


    胶、石材用硅酮密封胶、采光中用硅酮密封胶、混凝土板块接缝用硅酮密封胶、门窗用硅酮


    密封胶、中空玻璃用硅酮密封胶等等。上面重点讨论一下怎样依照使用部位差别来选择差别


    的硅酮密封胶。


    1.1 布局拆卸部位


    1.1.1 平凡幕墙的布局拆卸


    修建幕墙通常由面板(玻璃、铝板、石板、陶瓷板等)和幕墙的支承布局(铝横梁立柱、


    钢布局、玻璃肋等等)构成。接纳种种幕墙作为核心护布局的修建物,一样平常都是主体框架结


    构的修建物,在幕墙布局设计中,幕墙的支承布局(龙骨)和主体框架布局之间,通常接纳


    角铁等钢性毗连,而支承布局和幕墙面板板块之间,按 JGJ102《玻璃幕墙工程技能标准》


    划定必需接纳硅酮布局密封胶柔性毗连。在这个部位上的硅酮布局密封胶必需到达国度强迫


    尺度 GB 16776《修建用硅酮布局密封胶》的要求,必要接受多种荷载,并包管对幕墙面板


    恒久的粘结性,绝不容许有零落征象产生,一旦硅酮布局密封胶呈现题目,有大概形成幕墙


    面板突如其来[tū rú qí lái]的伤害。硅酮布局密封胶本身强度大、韧性高,在上下温、浸水或紫外光照射


     


    的种种苛刻条件下仍然坚持精良的力学功能,可以在几十年的工夫内满意利用要求。


    1.1.2 更高要求的幕墙布局拆卸


    高层和超高层幕墙、大分格玻璃幕墙、庞大布局玻璃幕墙、利用夹层中空玻璃的幕墙、


    抗震 9 度设防线区的玻璃幕墙对硅酮密封胶提出了更高的要求。上述几种状况下,硅酮布局


    密封胶接受的荷载均大概较惯例幕墙大,假如遇到几种状况的组合,依照现有标准举行设计


    盘算,硅酮布局胶宽度一定大大增长,严峻时会影响幕墙的视觉结果,更会由于面板基材的


    泯灭量增长而增长幕墙的制作本钱。因而,在如许的部位必要利用高功能硅酮布局密封胶,


    这种硅酮密封胶的拉伸强度和断裂伸长率都较平凡的硅酮布局密封胶高,在异样粘结宽度情


    况下可以接受更大的荷载作用,更合适于这种特别要求的玻璃幕墙。


    1.1.3 更高消防宁静要求的幕墙布局拆卸


    在生齿浓厚或大众场所等特别修建中,抵消防宁静的要求级别更高,必要利用阻燃性更


    好的修建质料,如许的布局拆卸部位就必要接纳阻燃硅酮布局密封胶,依据阻燃需求的差别,


    阻燃密封胶可以到达 FV-0、FV-1、FV-2 级等,但九游会发起设计师选择阻燃级别最初等级 FV-0


    级的阻燃密封胶。


    1.2 修建幕墙面板接缝部位


    修建幕墙面板与面板之间伸缩缝必要硅酮密封胶举行填缝密封,如许的密封胶俗称为硅


    酮耐候密封胶。填缝用密封胶固然不必要接受幕墙面板的种种荷载,但必要接受由风载荷、


    基材随温度变革热胀冷缩发生的变形而惹起的位移,不但仅必要密封胶有肯定的力学强度,


    更紧张的是必要耐候密封胶具有很好的抗位移才能,也便是说,在处于拉伸或紧缩状况下仍


    然可以坚持密封胶的粘结性不毁坏;也要有较好的弹性复兴率,劈面板位移消散后可以很好


    地复兴到原状。因而,接缝用耐候密封胶和布局用密封胶属于用处差别的两种产品,不克不及够


    不加区别地利用,接缝用耐候密封胶必要参照尺度 JC/T 882-2001《幕墙玻璃用接缝密封胶》。


    1.3 石材面板部位


    石材面板部位利用的密封胶,必需接纳公用的石材密封胶。公用的石材硅酮密封胶一样平常


    分为两种,石材填缝用硅酮密封胶和干挂石材弹性硅酮密封胶,石材填缝用硅酮密封胶一样平常


    用于石材幕墙工程石材板块间的填缝密封,相似于上述耐候硅酮密封胶。而干挂石材用硅酮


    密封胶一样平常用于石材和金属挂钩之间的粘结密封。玻璃、石材、彩钢板的外表布局均不相反,


    外表能也纷歧致。假如利用耐候密封胶,就会给石材幕墙带来浸透净化的隐患。比方:石材


    幕墙所用的石材是自然质料,差别产地、差别种类的石材在成份、结晶形状、微观布局上存


    在很大的差异。石材自己是一种多孔性的质料(如大理石、石灰石、砂石、花岗石等)易受


     


    净化,且净化后难以干净。一样平常的耐候密封胶中含有增塑剂(油)等非反响性低分子物质,


    待密封胶硫化后会从胶层外部迁徙至外表而被石材所吸取,在石材外表呈现油污和吸尘,造


    成净化石材。因而,使用在石材上的硅酮密封胶必需选用专门的石材用硅酮密封胶,并且在


    利用前必需作石材与密封胶的净化性测试。石材填缝用硅酮密封胶必要参照尺度 JC/T


    883-2001《石材用修建密封胶》。


    有人以为,布局用硅酮密封胶比石材用硅酮密封胶昂贵,因而,将布局用硅酮密封胶用


    于石材上大概会有更好的密封结果,实在,这些看法都是不太准确的,硅酮布局密封胶次要


    夸大了它自己的强度和粘结性,不克不及包管对石材无净化。石材用接缝用硅酮密封胶次要夸大


    有较好的变位才能和对石材的无净化性,以是不克不及互相替换。


    干挂石材幕墙,已往常用刚性环氧类石本领挂胶,在实践工程中也容易呈现题目。由于


    石材、干挂胶、钢挂件都是钢性质料,它们各自的热收缩系数都纷歧样,容易形成石材开槽


    处被涨裂(一样平常是比力微小的裂缝)。修建物震惊时,也完全将应力通报给石材面板,由于


    石材自己的脆性,受力点很容易被震裂。假如接纳弹性干挂胶,在石材和挂件同时产生差别


    水平的收缩或紧缩时,弹性的干挂胶就可以吸取这两种质料之间的变位应力,制止石材开裂


    征象的产生。现在硅宝公司消费贩卖的“弹性石本领挂胶”,利用结果精良。


    1.4 采光顶部位


    采光顶部位用胶,不但要求密封胶通明度好,雅观小气,对采光顶基材如玻璃、聚碳、


    无机玻璃有优秀的粘结性,对基材无净化,并且还对密封胶的模量及位移才能提出了更高的


    要求。由于采光顶的荷载与幕墙的荷载纷歧样,采光顶由于本身分量荷载、雪荷载、风荷载、


    不合错误称荷载等惹起的变位及采光顶屋面质料和支持质料的热胀冷缩惹起的变位,使采光顶的


    变位大并且庞大。不光有程度的位移,另有剪切位移,分外当利用 PC 基材时,由于 PC 板


    的热胀冷缩倍数很高,一样平常是玻璃的 6-7 倍。这就要求密封胶具有低模量、高位移才能,这


    样的密封胶的侍从性才好,当有应力或变位发生时,密封胶能自在的伸缩,不会对采光顶整


    体布局发生影响。假如利用高模量密封胶,当遭到拉伸时,因其模量高,胶体自己内聚力大,


    胶与基材粘结面受双方拉力影响,容易惹起粘结毁坏,招致采光顶漏水;当遭到紧缩时,因


    其较硬,质料自己所受的压力大,会对采光顶整个布局的应力应变发生影响。因而,在设计


    采光中用硅酮密封胶时,不但仅必要对胶的通明度有所思索,更紧张的是必要一种低模量高


    伸长的硅酮密封胶。最好利用 50 LM(50 低模量级)的密封胶,50 LM 的硅酮密封胶也便是位


    移才能 50%、尺度实验条件下 200%定伸拉伸模量小于 0.4Mpa 的硅酮密封胶。


    1.5 门窗之间的部位


     


    古代修建门窗大多是黑色铝合金门窗,黑色铝合金门窗的铝合金与玻璃之间的漏洞要使


    用一种可室温固化的密封胶添补,待密封胶固化完全后,玻璃和铝合金经过密封胶粘结构成


    全体,密封性好,还可以防水。市道市情上门窗用密封胶有许多种,如聚丙烯酸酯密封膏、氯丁


    胶、聚氨酯胶、硅酮胶等等。聚丙烯酸酯密封膏不论是对黑色铝合金照旧对玻璃,都只要简


    单的附着力,没无形成粘结全体,受外力后粘结毁坏面积简直为 100%。在利用历程中,彩


    色铝合金门窗受热胀冷缩的影响,在风力、重力等载荷的作用下肯定会发生位移,这种位移


    容易使对基材没有强粘结的聚丙烯酸酯密封膏与基材的粘附界面毁坏。因而,利用一段工夫


    后,聚丙烯酸酯密封膏与黑色铝合金及玻璃之间就产生离开,得到了密封防水的作用。氯丁


    胶是将分子链柔性大、常温下呈橡胶态的高聚物溶入无机溶剂中,并参加填料制得。这种密


    封胶施胶后随着无机溶剂的挥发,放出少量无害气体,对情况形成很大影响,大大侵害了施


    工职员的安康。在固化历程中,密封胶与墙体及门窗体都不产生化学反响,密封胶本身也不


    产生任何反响,没无形成交联网状布局,固化后高分子质料的粘弹性就分明表现出来,外表


    易发粘,容易吸取少量尘土,严峻影响雅观。以是,在设计门窗用密封胶时,选用硅酮密封


    胶是较符合的。由于在其固化的历程中,门窗用硅酮密封胶中的偶联剂与铝合金或玻璃外表


    的活性基团产生化学反响,联合成结实的化学键,一样平常而言,受外力毁坏后,门窗用硅酮密


    封胶与基材的粘结面简直没有毁坏。铝合金门窗的热胀冷缩、风力、重力等荷载根本上不会


    对它的密封功能形成影响,起到恒久的密封、防水作用。固然在代价上,门窗用硅酮密封胶


    确实比聚丙烯酸酯密封膏和氯丁胶贵,但随着社会的开展,人们对修建的品格和雅观要求越


    来越高,这种良好的产品曾经越来越普遍地作为门窗胶使用到实践工程中。


    2.按变位要求选择合适模量的硅酮密封胶


    2.1 依据实践变位选择差别模量的密封胶


    除硅酮布局密封胶而外,设计接缝用密封胶时大多都要思索密封胶模量的题目,如后面


    所述硅酮耐候胶、石材胶、采光顶胶等等,怎样依照差别的模量设计密封胶也是比力值得探


    讨的。错误的看法以为接缝用硅酮密封胶的级别越高越好。这种了解的误区形成了工程中不


    须要的糜费。接缝用硅酮密封胶的级别越高,其消费本钱响应增高,形成产品的代价较高,


    实践造价也会水涨船高。比方:以 1 片 2000mm×1000mm 的铝塑复合板为例,其热收缩系


    数约为 23.2× -6mm/mm/℃,当质料外表的温差为 70℃时,可以按公式(1)盘算出铝塑板因10


    温差发生的位移。


    热胀冷缩发生的位移=铝板长度×铝料热收缩系数×温差


    (1)


     


    =2000×23.2× -6×10 70


    =3.25mm

    若已知设计的伸缩缝宽度和热胀冷缩发生的位移量可以按公式(2)盘算出所必要密封胶的位移才能。

    最小的漏洞宽度=热位移×(100/密封胶位移才能)假定本例接缝设计宽度为 13mm,则13mm=3.25mm×(100/密封胶位移才能)盘算得知所需硅酮密封胶的位移才能为±20%,便是 20 级的接缝密封胶。选择满意 JC/T884-2001《黑色涂层钢板用修建密封胶》尺度中的 20 级的黑色钢板用耐候胶就可满意实践要求,模量依据必要选择。在本例中,假如选择 25 级耐候密封胶,则比 20 级的耐候密封胶在工程造价上会有所进步。

    2.2 接缝宽度对密封胶的影响错误看法以为,幕墙面板伸缩缝的缝宽对密封胶没有任何影响,密封胶的模量选择次要应思索基材的热胀冷缩系数,因而在修建设计时对缝宽设计比力随意。有的则是在幕墙工程施工的历程中,由于工人粗枝大叶[cū zhī dà yè],不注意尺寸精度,对缝宽掌握欠好,将原本设计的较宽的伸缩缝变得较窄,而将较窄的伸缩缝变为较宽。现实上,幕墙的伸缩缝宽对接缝用密封胶利用结果有十分大的影响,举例来说,幕墙面板在热胀冷缩的状况下变位为 3 mm,设计伸缩缝宽为 6 mm,那必要接缝用密封胶到达 50 级产品要求;若设计伸缩缝的宽度为 12 mm,则异样幕墙面板必要接缝用密封胶到达 25 级产品要求;若设计伸缩缝的宽度为 15mm,则异样幕墙面板必要接缝用密封胶到达 20 级产品要求。因而在设计中,不克不及疏忽接缝宽度的设计,在施工中也必要准确掌握施工精度,不克不及随意增长,分外是不克不及随意减小接缝的宽度,不然很容易形成密封胶被拉裂的状况。在一些幕墙工程面板接缝处硅酮密封胶被拉裂,不克不及果断地判定利用了劣质的产品,而要细心剖析面板接缝宽度能否公道,面板热胀冷缩发生的位移能否曾经凌驾了密封胶所能接受的极限。

    3.施工时应留意的事变

    硅酮密封胶按包装组分可分为单组份硅酮密封胶和双组分硅酮密封胶,由于受施工条件的限定,只要单组分硅酮耐候密封胶实用于现场施工,本文次要讨论单组分硅酮密封胶施工时应留意的事变。单组分硅酮耐候密封胶的固化原理为:吸取氛围中的水蒸气落伍行水解交联反响。这就决议了单组份硅酮密封胶由外至内迟缓固化。固化速率次要取决于温度、湿度和水蒸气的浸透速率,单组分硅酮密封胶按国度尺度 GB 16776 要求必要养护 21 天赋能到达

    最大粘接强度;未完全固化的单组份硅酮密封胶的弹性规复率、定伸粘结性均未到达尺度要求的范畴,在此时期受外界情况要素变革的影响很大。假如外界情况要素变革太大,大概惹起密封胶的外表表面不屈整,乃至惹起粘结毁坏的题目。因而,单组份硅酮密封胶施工时要求质料外表枯燥、干净,施工情况温度适中。

    单组份硅酮密封胶在实践施工中应值得存眷的几个事变:

    1. 泡沫棒的施工。

    单组分硅酮密封胶作接缝密封用都必需利用泡沫棒作衬垫,以制止三面粘结的状况产生和无效地控制施打密封胶的深度,同时可以让密封胶注射入接口后能刮出准确的接口外形,由于当接口的外形呈沙漏状时可发扬出最佳的位移才能。泡沫棒应选用闭孔型聚乙烯类或开孔型聚氨酯类。泡沫棒在施工时如未按标准施工,大概形成密封胶固化初期的外表表面不屈或起泡征象。比方:安置泡沫棒时用锋利物体戳破或擦破闭孔性泡沫棒后,当施打完密封胶后,泡沫棒内的气体收缩、放气,而此时密封胶只是外表外层固化而未完全硫化,外表层被气体向外顶出,密封胶外表就会呈现起泡征象。如图1 所示。

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    图 1 密封胶的起泡征象

    别的,施工安置时选择的泡沫棒太大,大概被拉得太紧时,施打密封胶后,泡沫棒回缩历程中会拖动密封胶,则会呈现不规矩的长条状向外凸出的胶体外表。

    2. 外表干净

    取得很好的密封胶粘结性的一个要害便是有一个洁净的质料外表。质料外表是密封粘接

    的要害之处,但每每是最容易被无视的。无论何种质料外表,在现场施工时都市粘染不干净的物质,如油污、脱模剂、尘土、指纹、水气或掩护胶带膜去除后残余的物质等等。这些物质在施打密封胶前都使用溶剂举行洗濯洁净,但并不是每种溶剂都可以无效地扫除每一种净化物,有些溶剂的利用大概会严峻地破坏某种质料的外表,以是准确的选择利用溶剂对粘结性质料来说是外表处置要求的一局部。关于一些非多孔性的质料如:玻璃可用异丙醇(IPA)、

    丁酮(MEK)洗濯;铝材可用丁酮、丙酮洗濯;粉末喷涂的外表大少数都用掩护膜掩护,

    用乙酸乙酯洗濯结果最佳。黑色喷涂面可参照粉末喷涂铝料施工。但关于多孔性质料如大理石、花岗石等石材依据外表条件的差别,有的外表必要打磨干净,有的必要溶剂洗濯或两者都要。打磨干净法包罗抛光、锯除、喷沙或高压水冲洗,机器打磨或这些办法的综合,若打磨后外表照旧脏的,就必需利用“二块抹布”干净法干净,多孔性质料在干净的历程中大概会吸取溶剂或底涂,必需等溶剂完全挥发失,方可施打密封胶。洗濯溶剂也可以依据差别的季候举行选择。此中 IPA 和 MEK 可消融在水中,以是十分

    合适在冬天利用,它能无效去除基材外表的冷凝水及结霜。甲苯和二甲苯不克不及溶于水,故较合适于炎天利用,但有肯定的毒性。

    3. 施工温度

    硅酮密封胶一样平常在 5~40℃范畴内施工。基材外表温渡过高(50℃以上)时不克不及施工。

    此时施工大概形成硅酮密封胶的固化反响速率过快,发生的小分子物质来不及迁徙出胶体外表而在胶体外部收集构成气泡,从而毁坏胶缝的外表雅观。温渡过低,硅酮密封胶的固化速率会越慢,固化历程会明显延伸,在这个历程中质料大概受温差影响发生收缩或紧缩,挤压密封胶变形惹起表面走形。

    温度低于 4℃时,基材的外表容易结露或结冰、结霜等,为粘结带来很大隐患。但假如留意对结露、结冰、结霜的外表清算洁净,作好一些细节的掌握,也是可以正常打胶施工的。

    后面曾经谈到,质料外表干净是密封粘接的要害之处,基材在打胶之前必需用溶剂洗濯洁净,但是,洗濯溶剂挥发后会带走少量热量,使基材外表的温度刹时低于情况温度,在处于温度较低的情况中时,容易使四周的水分固结到基材的外表,这大批的水分施胶工人是很难发觉失掉,依照正常状况施胶,就很容易形成粘结失败,密封胶与基材的离开。制止呈现相似状况的办法便是,用溶剂洗濯基材后立刻用干布条再清算一遍,凝结的大批水分也会被布条擦干,再立刻施胶就比力稳妥。

    温度引发的质料热胀冷缩征象产生的位移量太大时不宜施工。此时施工将形成接缝在耐候密封胶固化历程中一直朝一个偏向活动,不停处于拉伸或紧缩形态,后果会使固化后的耐候密封胶外部应力很大,并大概凌驾设计时的位移才能而形成内聚或粘结毁坏。

    4.硅橡胶利用中易呈现的题目及剖析

    4.1 起泡征象

    硅橡胶施胶后由于一些缘故原由会惹起的起泡征象,气泡不光影响密封胶的雅观,还会在肯定水平上低落密封胶的力学功能。一样平常而言,密封胶起泡有空心泡和实心泡两种,构成空心泡的缘故原由次要有:①注胶时接缝处湿润,偶然泡沫棒湿润也会起泡;②硅胶未硫化前在阳光下暴晒;③基材外表温渡过高;④不一连或胶枪的挪动速率与出胶速率纷歧致,天生施胶不匀称,容易裹进部份氛围,构成空心泡;⑤泡沫棒开释气体。胶缝宽度和泡沫棒直径比太小而不易塞入,施工职员在操纵时用锐利的用具强得塞入,形成闭孔性泡沫棒外表决裂。施胶完成后,闭孔性泡沫棒开释气体构成空心。构成实心泡的次要缘故原由有:①泡沫棒过长或拉得太紧垫入胶缝。施胶完成后未完全硫化时,泡沫棒应力回缩至初始形态,拉动耐候密封胶回缩惹起高低不屈的实心包;②施工中刮平不妥形成。这种情况多在白色或淡色耐候密封胶中呈现。刮平历程中接纳平缝处平整度不敷,当阳光直射时反光,略似高低不屈的征象。

    4.2 起鼓征象

    除气泡征象而外,密封胶在固化后容易发生起鼓征象,也影响了密封胶的雅观,形成起鼓征象的次要缘故原由有:①温差大,接口热胀冷缩使板块位移纪律滑移。这种状况少数在铝塑板幕墙中容易呈现。铝塑板是线收缩系数较大的质料,分外是南方的春、秋两季昼夜温差较大,温差偶然大概高达 50~60℃,铝塑板的热胀冷缩愈加分明,使得未硫化完全的硅胶受拉伸、紧缩而起皱构成棱状纹路,从而密封胶外表呈现高低不屈。②风力的影响。我国大部份都是处于季风区,高层修建由于遭到风载荷作用,呈现摇晃振动征象。幕墙板块布局位移而挤压胶缝接口,假如接口上的密封胶未完全硫化,就会随板块挤压而高低不屈呈规矩性起鼓。


    4.3 开裂征象

    起泡和起鼓影响密封胶的雅观,对利用功能不会发生影响,而密封胶呈现开裂征象,不光不雅观,并且大大影响密封利用功能,会呈现幕墙漏水或粘结失败的恶劣结果,惹起密封胶开裂次要由于:①选型不合错误,作为接缝用的硅酮密封胶依照尺度有 20HM、20LM、25HM、25LM 等多种型号。差别型号的硅酮密封胶在实践中有差别的位移量,假如设计时位移量大,应选用低模量、高弹性的耐候密封胶,假如选用高模量、低弹性的耐候密封胶就会形成内聚力太大而开裂;②基材干净度不敷,硅酮密封胶硫化后因外表干净度不敷形成粘结强度低,位移形变时因粘结强度差而从外表零落开裂;③密封胶自己的缘故原由,选用了劣质的密封胶,一些厂家在密封胶制造历程中为了低落本钱每每利用了过多的填料以及一些便宜未处置的填料,有的添加了过量的增塑剂等等,如许制造失掉来的劣质密封胶利用历程中很容易开裂。

    5.结论

    由此可见,怎样选择硅酮密封胶总结为以下几点:

    (1)必要依照密封胶使用的差别地位选择得当的硅酮密封胶,不克不及混用,乱花,差别的部位必要差别功能特点的密封胶。

    (2)必要依照设定变位来选择响应模量的密封胶,不是模量越大越好,选择符合模量

    的密封胶才干到达精良的利用结果。

    (3)密封胶施工历程中应该只管即便留意泡沫棒的安置、基材外表干净以及施工温度情况

    能否切合要求。

    (4)密封胶利用后呈现的起泡、起鼓、开裂征象,应该详细题目详细剖析,找出办理

    措施。