硅酮結構膠國內外標準對比

　　1 前言

　　玻璃建筑幕墻將建筑外圍結構的防風、遮雨、采光（詞條“采光”由行業大百科提供）、保溫、隔熱、御寒、防噪聲、防空氣滲透等使用功能與裝飾功能有機地融合，是建筑技術、建筑功能和建筑藝術的綜合體，在世界范圍內得到了廣泛的應用。我國玻璃建筑幕墻工業從20世紀80年代初開始起步，90年代中后期進入應用高潮，到20世紀末，我國已成為世界最大的建筑幕墻生產和使用大國。

　　玻璃建筑幕墻的發展離不開硅酮密封膠的發展。硅酮密封膠由于具有耐高低溫、耐氣候老化及耐臭氧性能，對各類基材粘接性良好、抗位移能力強等特點而被廣泛用于玻璃幕墻的結構粘接密封，在隱框幕墻中由于沒有另外的機械固定裝置支撐玻璃板片，因此硅酮結構膠的性能對幕墻的安全性有舉足輕重的作用。[2]各國政府機構對玻璃幕墻的設計、制作、安裝及維護都采取了非常嚴格的措施，對結構膠的生產和使用持非常謹慎的態度。相對于我國建筑幕墻工業的迅速發展，我國的建筑幕墻用硅酮結構膠標準體系從上世紀90年代中期才開始起步，經過十多年的應用和發展，逐漸形成了適合本國國情和行業發展的建筑用硅酮密封膠檢測標準，為硅酮結構膠的性能檢測提供了全面、科學的依據。[3]

　　2 國標發展歷程

　　上個世紀90年代中期，隨著國內玻璃幕墻、特別是隱框玻璃幕墻的興起，國內開始出現假冒進口膠，給玻璃幕墻的安全性帶來嚴重隱患。1997年，國家經貿委等六部委聯合，開始加強對硅酮結構膠的管理，并發布國經貿貿[1997]354號文《關于加強硅酮結構密封膠管理的通知》。同年5月正式發布了強制性國家標準GB16776-1997《建筑用硅酮結構密封膠》，成為全球第二個硅酮結構膠國家標準，該標準的執行對規范我國硅酮結構密封膠市場、促進國內硅酮結構密封膠制造企業的發展壯大及保障玻璃幕墻的安全起到了重大作用。但隨著我國硅酮密封膠和建筑幕墻行業的發展，以及加入WTO以后市場競爭的加劇，該標準已逐漸不能滿足要求。2002年，在中國建筑材料工業協會的組織下，標準編制組開始對1997版標準進行修訂。2005年，完成了標準的修訂并發布實施。2005版標準[4]參照了美國和歐洲的相關標準，并結合了1997版標準實施多年來的經驗和驗證試驗的結果，在1997版標準的基礎上提高了性能要求，主要是提高拉伸粘接強度的要求，另增加“23℃最大拉伸粘結強度（詞條“粘結強度”由行業大百科提供）時伸長率”一項測試指標。

　　3、國標GB 16776-2005與美標ASTM C1184對比

　　美國作為全球最早將硅酮結構密封膠應用到建筑領域的國家，其在產品標準和實驗方法標準方面的工作也起步較早。上世紀80年代，美國試驗與材料協會ASTM C24委員會中專門成立了C24.35分會，負責起草有關硅酮結構膠的系列標準。1991年，在世界上首次發布了硅酮結構膠標準ASTM C1184[5]。1995年、2000年、2005年和2013年分別發布了修訂版本，但標準總體內容并不太大改動。

　　施工性能表征了產品的使用性能，是施工應用的關鍵性指標。中國標準GB16776、美國標準ASTM C1184中對現場施工性能(如下垂度、擠出性、表干時間、適用期等)都進行了規定，測試方法基本類似，其中GB16776個別項目的要求比ASTM C 1184更加嚴格。美標規定的拉伸強度為0.345MPa，即參照0.14MPa的結構膠強度最大設計值，取2.5倍的安全系數;國標GB16776在1997年制定時，參照ASTM并為了更進一步保證幕墻的安全，將安全系數提升到了約3倍，規定標準狀態下最小強度值不得小于0.45MPa，在2005年修訂時，又將安全系數提升到了約4倍，規定最小強度值不得小于0.6MPa。為了保證結構膠對基材的粘結性，在GB 16776中規定，在5種狀態下的試件，在拉伸粘接試驗后，樣品不能出現5%以上的粘結破壞面積，這對結構膠來說是較為嚴格的考驗，而美標ASTM C 1184沒有此項測試內容的規定。綜上所示，國標16776-2005在指標要求、測試方法全面性、易操作性上都優于美標ASTM C 1184-2013。

　　4 國標GB 16776-2005與歐標ETAG 002的對比

　　歐標ETAG 002又稱《結構密封裝配系統歐洲技術認證指南》[6]，標準內容是對整個結構粘接系統整體情況的描述，部分內容與我國頒布的JGJ 102《玻璃幕墻工程技術規范》類似，對幕墻各組成部分以及實際情況中影響結構粘結效果的因素，如接口形式、物理性能、粘接基材、配件、環境、施工、測試評估方法等都進行了詳細闡述。

　　不同于中國標準GB16776和美國標準ASTM C1184，歐標ETAG 002標準中沒有相關施工性能指標的規定，缺失了對密封膠施工性能方面的考慮。并且歐標并不關注結構膠的安全系數，而更關注結構膠在系列測試后的強度保持率，要求達到75%以上。由于歐標對結構密封膠的拉伸或剪切強度的初始數值大小和伸長率并無要求，故如圖1所示，模量偏低、易產生過量位移的產品(圖1中樣品1)和彈性很差的劣質產品(圖1中樣品2)都有可能通過歐標檢測，而被認定為合格產品。

　　歐標要求試件在經過各種處理后，再進行拉伸或剪切（詞條“剪切”由行業大百科提供）試驗，結構密封膠的內聚破壞面積都必須大于90%，此項要求比GB 16776略低(國標要求≥95%)。但歐標在測試方法上更全面，增加了一些環境因素，對某些特定環境或地區，如常受到含鹽霧海峰侵襲的沿海地區，具有一定的指導意義。綜上所述，國標在施工性能要求、易操作性、測試指標高低上優于歐標，但歐標在測試方法綜合考慮了實際應用因素。

　　5 結論

　　從標準內容來看，國標GB 16776與美標ASTM C 1184相比，國標指標要求更高，測試方法更全面，操作性更優，可以說是美標的全面升級。歐標ETAG 002忽略了結構膠的施工性能，但對硅酮結構膠使用壽命的影響因素考慮更加完整，指標設計具有一定的特色;國標GB16776綜合考慮結構膠的使用性能、安全系數和韌性，提出結構膠強度和伸長率的最低要求，且對其它指標的要求在這三大標準中也是最高的。綜上所述，國標GB 16776是要求更高、更嚴格的標準。

　　參考文獻

　　[1]宋秋芝，劉志海。我國玻璃幕墻發展現狀及趨勢[J],玻璃深加工。

　　[2]龍文志。高性能硅酮結構膠在超高層建筑幕墻中的應用[J]，建筑技術，2011，4(42)，294-299。

　　[3]徐勤，王驊。玻璃幕墻用硅酮結構密封膠安全性能指標對比研究[J]，研究與應用。

　　[4] 中華人民共和國國家標準《建筑用硅酮結構密封膠》GB 16776。

　　[5] Standard Guide for Elvaluating Failure of Structural Sealant Glazing.

　　[6] Guideline for European Technical Approval for Structural Sealant Glazing Systems.