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幕墻用鋁型材的表面處理對硅酮結(jié)構(gòu)密封膠長期粘結(jié)性的影響研究

來源:.國家化學(xué)建筑材料測試中心  作者:曾兵 ,張曉敏 ,范琴  日期:2012-10-31
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  摘要:本課題選用了四個(gè)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠企業(yè)的單、雙組分共八個(gè)樣品,以鋁型材和硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的180。剝離試驗(yàn)為檢測項(xiàng)目,以剝離破壞面積和剝離粘結(jié)強(qiáng)度為評估性能指標(biāo),分別考察了在55℃和90℃熱水下,以三種類型(氟碳噴涂、陽極氧化和粉末噴涂)的幕墻用鋁型材為基材的四種表面處理方式對不同單、雙組分硅酮結(jié)構(gòu)密封膠長期粘結(jié)性的影響。通過上述耐久性試驗(yàn),研究了不同表面處理的鋁型材對硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在一定老化條件下長期粘結(jié)性的影響,并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析,得出了一些規(guī)律與結(jié)論,以期為建筑幕墻的耐久性、安全性問題提供一定的技術(shù)依據(jù)。
  關(guān)鍵詞:硅酮結(jié)構(gòu)密封膠; 鋁型材; 氟碳噴涂; 陽極氧化; 粉末噴涂; 耐久性

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  【中國幕墻網(wǎng)】國外硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在70年代已經(jīng)開始應(yīng)用于建筑幕墻領(lǐng)域,在硅酮結(jié)構(gòu)密封膠耐久性方面進(jìn)行了較多的研究,取得了一些成果并應(yīng)用在建筑幕墻工程中,使建筑幕墻的安全性得到了保障。我國硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在90年代后期才開始應(yīng)用于建筑幕墻領(lǐng)域,十多年來,我國建筑幕墻行業(yè)發(fā)展十分迅速。但在型材表面處理對建筑鋁幕墻的安全性、耐久性的影響方面的研究卻較少。硅酮結(jié)構(gòu)密封膠會(huì)由于熱和水或濕汽的作用而老化,溫度的升高會(huì)導(dǎo)致水解的加速,其內(nèi)聚性能,如硬度、模量拉伸強(qiáng)度的粘結(jié)損失均會(huì)因而大幅加速下降。因此長期的熱、水作用構(gòu)成了用于熱帶氣候密封膠降解的主要因素。為研究鋁幕墻的安全性和耐久性,我們選用在55℃和90℃熱水下考察不同表面處理的鋁型材對硅酮結(jié)構(gòu)密封膠長期粘結(jié)性的影響。

  1 實(shí)驗(yàn)部分
  1.1型材和硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的選擇
  鋁型材類型為:陽極氧化氟碳噴涂粉末噴涂(三種材料均從市場采購)。

  四種表面處理方式為:氟碳噴涂不涂底漆(以F表示)、陽極氧化不涂底漆(以O(shè)表示)、粉末噴涂不涂底漆(以M表示)和粉末噴涂底漆(以Md表示)。



  硅酮結(jié)構(gòu)密封膠分別為:a、b、c、d為單組分樣品,A、B、C、D為雙組分樣品。

  1.2 試樣的制備
  試樣的制備及試樣的數(shù)量詳單見表1,每組試樣由5個(gè)小試件構(gòu)成。按照GB/T13477.18—2002《建筑密封材料試驗(yàn)方法》的規(guī)定進(jìn)行制樣和養(yǎng)護(hù)。

  1.3人工加速老化實(shí)驗(yàn)條件
  (1)55℃熱水人工加速老化試驗(yàn):將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)養(yǎng)護(hù)好的試樣放置于一密閉的裝滿去離子水的容器中,將容器放置于溫度為55℃箱內(nèi)分別養(yǎng)護(hù)500h、1000h、1500h~2000h。

  (2)90℃熱水人工加速老化試驗(yàn):將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)養(yǎng)護(hù)好的試樣放置于一密閉的裝滿去離子水的容器
中,將容器放置于溫度為90℃箱內(nèi)分別養(yǎng)護(hù)1000h~2000h。

  1.4本課題選用的評估耐久性的性能參數(shù)
  本課題按照GB/T13477.18—2002進(jìn)行試樣的制各和上機(jī)測試,對于型材與硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的180。剝離實(shí)驗(yàn),當(dāng)剝離破壞面積超過總粘結(jié)面積的20%時(shí),即判定粘結(jié)不合格。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室長期的檢測經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為剝離強(qiáng)度也是一個(gè)較重要的參數(shù),更能定量地考察不同表面處理的鋁型材對硅酮結(jié)構(gòu)密封膠長期粘绔l生的影響。因此,本課題選用180。剝離破壞面積和剝離粘結(jié)強(qiáng)度來對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合評估,剝離破壞面積的計(jì)算方法依據(jù)GB16776-2005《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》。

  2 結(jié)果與分析
  2.1 55 ℃熱水下不同表面處理的鋁型材對硅酮結(jié)構(gòu)膠長期粘結(jié)性的影響
 從表2可知,Md的平均粘結(jié)破壞面積最小,表明涂底漆后粘結(jié)穩(wěn)定性提高,表面粘結(jié)穩(wěn)定性優(yōu);對于各表面處理的樣品,隨處理時(shí)問延長粘結(jié)破壞面積增大;F表面與多種膠常溫粘結(jié)欠佳,但熱水處理500h內(nèi)改善;0表面與多種膠常溫粘結(jié)欠佳,但熱水處理1000h內(nèi)改善;M表面與多種膠常溫粘結(jié)良好。55℃熱水老化后各樣品粘結(jié)破壞強(qiáng)度見圖1~圖8。

  標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí),a、d與陽極氧化表面處理的鋁型材,b與氟碳噴涂表面處理的鋁型材的粘結(jié)性能要劣于其他三種表面處理的鋁型材。對于老化后的試樣,1500h以前,c的剝離強(qiáng)度最大,但隨著老化時(shí)間的延長,其剝離強(qiáng)度下降幅度也最大;d的剝離強(qiáng)度最小,但隨著老化時(shí)問的延長,其剝離強(qiáng)度波動(dòng)幅度也最。划(dāng)老化時(shí)間達(dá)到2000h時(shí),b的剝離強(qiáng)度普遍下降。

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