為什么要重視硅酮密封膠耐久性研究？

　　1. 材料的耐久性研究

　　材料在自然氣候環(huán)境中，受到各種大氣因素如光，熱、氧、雨水、灰塵等的綜合作用以及工業(yè)大氣污染物的作用，會(huì)發(fā)生老化破壞，最終失去使用價(jià)值。為了考證材料的耐久性，即其戶外的實(shí)際使用壽命，就必須對(duì)材料進(jìn)行老化試驗(yàn)。常見(jiàn)的老化試驗(yàn)方法有實(shí)驗(yàn)室暴露試驗(yàn)(人工氣候老化試驗(yàn)) 和自然氣候暴露試驗(yàn)(自然老化)。

　　目前在材料相關(guān)的國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于材料的耐久性問(wèn)題，采取的檢測(cè)方法絕大多數(shù)為人工氣候老化試驗(yàn)，主要原因在于自然氣候暴露試驗(yàn)檢測(cè)周期長(zhǎng)，測(cè)試成本高，因此經(jīng)過(guò)對(duì)自然環(huán)境老化的考察，認(rèn)為引起老化的主要因素是光、熱和水，當(dāng)然還有氧氣等的侵蝕。為了加快數(shù)據(jù)采集速度，人們常常采用實(shí)驗(yàn)室模擬和強(qiáng)化的方法，以加速材料破壞的速度，期望在較短時(shí)間內(nèi)獲得近似于大氣暴露的試驗(yàn)結(jié)果。盡管在標(biāo)準(zhǔn)中涉及的測(cè)試方法，希望人工氣候試驗(yàn)條件能夠盡量反映自然氣候環(huán)境，但由于試驗(yàn)室老化測(cè)試的局限，老化試驗(yàn)周期不可能太長(zhǎng)(一般短則數(shù)天，長(zhǎng)則數(shù)月或半年)，導(dǎo)致該短期老化試驗(yàn)只能反映在實(shí)驗(yàn)老化條件下材料的性能方面的變化，并不能作為材料耐久性(實(shí)際使用壽命)的判斷依據(jù)和質(zhì)量保證。

　　自然氣候暴露試驗(yàn)(又稱(chēng)戶外耐候試驗(yàn))，比較近似于材料的實(shí)際使用環(huán)境，將試樣置于自然氣候環(huán)境下暴露，使其經(jīng)受日光、溫度、氧等氣候因素的綜合作用，通過(guò)測(cè)定其性能的變化來(lái)評(píng)價(jià)材料的耐久性即實(shí)際使用壽命。對(duì)于材料的耐久性問(wèn)題，能夠獲得比較可靠的結(jié)論，是材料耐久性研究工作的基礎(chǔ)，因而一直受到人們的重視及采用。各種材料老化性能的好壞，往往要通過(guò)自然老化加以鑒別;許多人工老化試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，也要通過(guò)大氣老化試驗(yàn)加以對(duì)比和驗(yàn)證。然而，各地自然氣候環(huán)境千變?nèi)f化.情況很難統(tǒng)一。因此常常通過(guò)選取典型自然氣候條件下的特定地區(qū)開(kāi)設(shè)老化試驗(yàn)場(chǎng)所，進(jìn)行自然老化試驗(yàn)。

　　2. 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠耐久性試驗(yàn)

　　硅酮結(jié)構(gòu)密封膠作為幕墻結(jié)構(gòu)上最為重要的粘結(jié)載體，其使用過(guò)程中的耐氣候老化問(wèn)題一直倍受業(yè)界的關(guān)注。一直以來(lái)，建筑業(yè)學(xué)者們期望通過(guò)現(xiàn)行的密封材料試驗(yàn)方法對(duì)密封膠耐久性進(jìn)行預(yù)測(cè)，但始終沒(méi)有得到數(shù)據(jù)支持。

　　雖然中國(guó)GB16776、美國(guó)ASTM C1184及歐洲ETAG002等三大硅酮結(jié)構(gòu)密封膠標(biāo)準(zhǔn)體系均涉及了一些實(shí)驗(yàn)室加速老化測(cè)試方法，但實(shí)踐表明，很多符合標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)密封膠在自然條件下遠(yuǎn)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)室的性能。

　　這說(shuō)明是硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在理想化、已固化的狀態(tài)下的實(shí)驗(yàn)室性能與在建筑物上實(shí)際出現(xiàn)和表現(xiàn)的氣候老化條件下的性能存在著顯著差異。

　　如何科學(xué)可靠地表征結(jié)構(gòu)密封膠耐久性仍然是三大硅酮結(jié)構(gòu)密封膠標(biāo)準(zhǔn)體系需要進(jìn)一步完善的重要研究方向。目前，還沒(méi)有適用的方法來(lái)準(zhǔn)確描述SSG系統(tǒng)的耐久極限，因此，也不可能準(zhǔn)確表明SSG系統(tǒng)的失效時(shí)間、早期變質(zhì)現(xiàn)象以及必需的維修工作。由于這些因素難以確定，那么SSG系統(tǒng)與傳統(tǒng)裝配系統(tǒng)相比有更大的風(fēng)險(xiǎn)性。

　　3. 國(guó)內(nèi)近年硅酮密封膠老化試驗(yàn)

　　(1) 人工加速老化研究

　　2003年1月29—30日由美國(guó)試驗(yàn)與材料協(xié)會(huì)(ASTM)密封材料分會(huì)C24主辦的“國(guó)際建筑密封膠/膠粘劑耐久性會(huì)議”上來(lái)自于在廣州白云粘膠廠(廣州市白云化工實(shí)業(yè)有限公司)的技術(shù)專(zhuān)家在會(huì)上做了題為《有機(jī)硅結(jié)構(gòu)密封膠耐久性及中國(guó)有機(jī)硅結(jié)構(gòu)密封膠技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展動(dòng)態(tài)》的報(bào)告，對(duì)中國(guó)市售有機(jī)硅結(jié)構(gòu)密封膠的耐久性進(jìn)行了測(cè)評(píng)，采用不同紫外老化條件(ASTM C1184：干態(tài)紫外光照射5000 h;GB16776：水浸一紫外光照射300 h)進(jìn)行平行比較，并對(duì)比分析了美國(guó)ASTM C1184、歐洲EATG No.002和GB 16776三種標(biāo)準(zhǔn)體系的不同要求。

　　中國(guó)建筑科學(xué)研究院曾兵等參照標(biāo)準(zhǔn)ASTM G l 54～2006《Standard Practice for Operating Fluorescent Light Apparatus for UV Exposure of Nonmetallic Materials》的規(guī)定進(jìn)行人工加速老化。老化時(shí)間分別為300 h、1 000 h、3 000 h、4 000 h和5 000 h。同時(shí)曾兵等還考察了在55℃、90℃熱水及光一熱一水(40℃)三種環(huán)境下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的粘結(jié)性能受上述人工老化條件的影響。

　　2011年6月，在美國(guó)ASTM C24 第四屆建筑密封膠膠粘劑耐久性研討會(huì)上，來(lái)自廣州市白云化工實(shí)業(yè)有限公司的技術(shù)專(zhuān)家在會(huì)上介紹了既有幕墻密封膠耐久性檢測(cè)方法“重新粘接法”，得到了與會(huì)技術(shù)專(zhuān)家們的高度認(rèn)可。

　　(2)自然暴曬老化研究

　　河南建科院丁蘇華等對(duì)國(guó)產(chǎn)8 種密封材料的耐久性進(jìn)行了研究，包括人工加速氣候老化(氙燈)及自然暴曬試驗(yàn)，室外暴曬時(shí)間3年半。由于該課題收集樣品時(shí)國(guó)內(nèi)還未正式推行先進(jìn)的密封材料試驗(yàn)方法和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，因此所選樣品并不代表這些產(chǎn)品應(yīng)達(dá)到的實(shí)際水平，所得試驗(yàn)結(jié)果僅具相對(duì)意義。

　　廣州市白云化工實(shí)業(yè)有限公司在自然暴曬老化研究工作上開(kāi)拓先河。作為國(guó)內(nèi)密封膠行業(yè)擁有近三十年歷史的現(xiàn)代化企業(yè)，一直站在行業(yè)的高度和強(qiáng)烈的責(zé)任意識(shí)關(guān)注結(jié)構(gòu)密封膠的安全應(yīng)用問(wèn)題。1997年，白云化工在公司廣場(chǎng)自建了一幅50年暴曬的玻璃幕墻，定期從中獲取結(jié)構(gòu)密封膠的耐老化性能數(shù)據(jù)，開(kāi)創(chuàng)50年極限測(cè)試之先河。該測(cè)試是經(jīng)廣東省建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督檢測(cè)總站取安全檢測(cè)風(fēng)壓為6000Pa的三性試驗(yàn)，達(dá)到國(guó)標(biāo)一級(jí)水平。