密封膠之基礎(chǔ)知識(shí)及實(shí)際問題分析解答

1.建筑密封膠基本概念

建筑密封膠是一種由基礎(chǔ)膠料、填料、固化劑及其它助劑組成的膏狀的建筑密封材料，打出使用后會(huì)固化變成有彈性的橡膠材料，粘接在建筑基材上，起到密封，防水防漏的作用，主要應(yīng)用于建筑物接縫的填縫密封。作為建筑膠粘劑的一種，它與其它建筑膠粘劑如膠水等在形態(tài)和應(yīng)用上都有顯著區(qū)別，其它的建筑膠粘劑一般都是流體狀的，主要用來粘接、粘貼建筑裝飾材料，是沒有密封作用的。

建筑密封膠根據(jù)所起的作用不同可以分為兩類：一類是建筑結(jié)構(gòu)密封膠，另一類是非結(jié)構(gòu)性密封膠。建筑結(jié)構(gòu)密封膠又簡稱結(jié)構(gòu)膠，是用在幕墻單元件制作時(shí)對(duì)玻璃等建筑板材起結(jié)構(gòu)性粘接和密封作用，這些板材是完全靠結(jié)構(gòu)膠粘接在框架上的，沒有其它的固定連接。因此，結(jié)構(gòu)膠對(duì)強(qiáng)度、粘接力都有嚴(yán)格的要求。非結(jié)構(gòu)性密封膠也就是結(jié)構(gòu)膠以外的其它建筑密封膠，這類膠的作用是接縫密封，不起結(jié)構(gòu)粘接作用，因此對(duì)強(qiáng)度沒有很嚴(yán)格的要求，只要能較好地粘附在基材上起到密封作用就可以了。由于要考慮到基材熱脹冷縮對(duì)接縫伸縮的影響，密封膠必須有較好的彈性和位移能力。 

2．影響密封膠固化性能的因素

表干：密封膠打出來時(shí)是膏狀的，用手指或其他材料接觸它的表面時(shí)，膠料會(huì)粘附在手指或材料上。密封膠打出來以后，表面接觸水份開始固化結(jié)皮，當(dāng)表皮形成以后，再用手指或材料去接觸起表面時(shí)，就不會(huì)再有膠料粘附在手指或材料上了。這就稱之為表干。

表干時(shí)間：密封膠從容器中打出來開始記時(shí)，到它表干所需要的時(shí)間就是表干時(shí)間。

消粘：密封膠表干之后，用手指接觸表面，雖然沒有膠料粘附在手指上，但還是能感覺到膠表面與手指之間有一定的粘附力，這種現(xiàn)象我們稱之為還沒有消粘。這是膠表面的固化反應(yīng)還沒有進(jìn)行完全的表現(xiàn)。隨著時(shí)間的延長，它還會(huì)進(jìn)一步固化，直到表面形成一層有一定彈性和強(qiáng)度的表皮，用手指接觸感覺干爽，沒有粘附的感覺，我們稱之為消粘。

消粘時(shí)間：密封膠從容器中打出來開始記時(shí)，到它表面消粘所需要的時(shí)間就是消粘時(shí)間。

環(huán)境因素對(duì)密封膠的固化性能有很明顯的影響。首先是溫度的影響，溫度越高，固化反應(yīng)速度越快，表現(xiàn)出來的現(xiàn)象是表干、消粘都比較快，如果溫度很低，如5℃以下，密封膠固化就會(huì)很慢。而如果溫度過高，如40℃以上，密封膠會(huì)因?yàn)楸砀商於槐闶褂谩?/span>

濕度對(duì)密封膠的固化性能也有明顯的影響，因?yàn)槊芊饽z固化反應(yīng)需要空氣中的水份，所以過于干燥的天氣如相對(duì)濕度低于40℃對(duì)密封膠的固化是不利的。但并不是濕度越高越好，因?yàn)槊芊饽z固化時(shí)要放出揮發(fā)性小分子，如果空氣濕度太大，小分子就不容易揮發(fā)，這樣也不利于密封膠固化。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，當(dāng)相對(duì)濕度高于80℃時(shí)，密封膠消粘和深層固化會(huì)受到影響，有時(shí)經(jīng)過2-3天，密封膠的表面還有粘性。

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的密封膠性能的標(biāo)準(zhǔn)條件是溫度（23±2）℃，相對(duì)濕度（50±5）℃

3.密封膠的主要性能

（1） 外觀：密封膠的外觀主要取決于填料在基膠中的分散情況。填料是一種固體粉末，在經(jīng)過捏合機(jī)、研磨機(jī)、行星機(jī)的分散后，它能均勻的分散在基膠中形成細(xì)膩的膏狀物，有時(shí)根據(jù)填料本身性質(zhì)的不同，也不排除存在極少量輕微的細(xì)粒或細(xì)沙，這都是可接受的正常現(xiàn)象。如果填料分散的不好，就會(huì)出現(xiàn)很多很粗的粒子。除了填料的分散外，其它一些因素也會(huì)影響產(chǎn)品的外觀，如混入顆粒雜質(zhì)，結(jié)皮等。這些情況都會(huì)被認(rèn)為是外觀粗。外觀的觀察方法是將產(chǎn)品從包裝中打出來直接觀察，或者將產(chǎn)品打1-2g在白紙上，對(duì)折白紙壓平再打開觀察，術(shù)語叫“蝶形觀察”。發(fā)現(xiàn)粗粒時(shí)應(yīng)對(duì)粗粒進(jìn)行判斷。  

（2） 硬度：硬度是指密封膠完全固化成為橡膠體之后的硬度，屬于產(chǎn)品物理機(jī)械性能之一。硬度是指材料抵抗企圖物質(zhì)刻劃或壓入其表面的能力。根據(jù)測(cè)定硬度方法的不同，硬度的表示方法有布氏硬度、洛氏硬度、邵氏硬度等多種方法。國家規(guī)定用邵氏A硬度。標(biāo)準(zhǔn)的硬度值是按照國標(biāo)方法制作試件用硬度測(cè)定儀檢測(cè)出來的。密封膠的硬度高，表面密封膠剛性強(qiáng)，彈性及柔性不足；硬度小就相反，彈性和柔性好，剛性不足。因此密封膠既不是越硬越好，也不是越軟越好，而是根據(jù)實(shí)際需要有一定的范圍要求。

（3） 拉伸強(qiáng)度：拉伸強(qiáng)度也是密封膠完全固化之后的機(jī)械性能之一。拉伸強(qiáng)度又稱抗張強(qiáng)度，扯斷強(qiáng)度，俗稱拉力。是指材料受到拉力時(shí)抵抗破壞的能力。拉伸強(qiáng)度值也是按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法檢測(cè)出來的。密封膠根據(jù)其使用的需要是要有一定強(qiáng)度要求的,特別是結(jié)構(gòu)膠,更是在國標(biāo)中明確規(guī)定了強(qiáng)度的最低值,強(qiáng)度太差的密封膠是不能滿足使用需要的。但是,如果過分強(qiáng)調(diào)密封膠的強(qiáng)度而忽略了彈性也是不可進(jìn)取的。

（4） 伸長率：伸長率是密封膠完全固化之后的彈性表現(xiàn)，也屬于機(jī)械性能之一，指材料在拉伸時(shí)的總伸長與原長之間比值的百分率。彈性好的密封膠就會(huì)有較大的伸長率。作為伸長率的最低要求，密封膠必須滿足國家標(biāo)準(zhǔn)中定伸性能的要求。

（5） 拉伸模量和位移能力：拉伸模量和位移能力是上述幾個(gè)機(jī)械性能的綜合性能表現(xiàn)。拉伸模量表征的是密封膠拉伸到一定伸長率時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)度。因此摸量的表示方法是同時(shí)與伸長率一起的，如伸長25%時(shí)拉伸摸量是0.46Mpa。位移能力是表示由于基材熱脹冷縮導(dǎo)致接縫變位時(shí)密封膠所能承受的變位能力。比如我們稱密封膠具有±25%的位移能力，就表明使用該產(chǎn)品的膠縫可以承受原來寬度25%的拉伸與壓縮，例如原膠縫寬度為12mm，它最大可以壓縮到9mm，拉伸到15mm。位移能力可以用拉伸壓縮循環(huán)或冷拉熱壓循環(huán)的方法檢測(cè)出來。 

（6） 對(duì)基材的粘接性：這是密封膠實(shí)際使用中很重要的一項(xiàng)性能，密封膠必須對(duì)實(shí)際使用的基材有良好的粘接性才能使用。檢驗(yàn)粘接性的簡便方法是將基材用適當(dāng)?shù)娜軇┗蛳礈靹┣鍧嵏蓛舨⒏稍锖?，并將密封膠打在上面，待密封膠固化之后（約3-5天），用手剝離密封膠觀察粘接情況。 

（7） 擠出性：這是密封膠施工性能的一個(gè)項(xiàng)目，用來表示密封膠使用時(shí)打出的難易程度，太稠的膠擠出性就差，使用時(shí)打膠就很費(fèi)力。但如果單純考慮擠出性而將膠做的太稀，就會(huì)影響密封膠的觸變性。擠出性可以用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。 
  （8） 觸變性：這是密封膠施工性能的另一個(gè)項(xiàng)目，觸變性是流動(dòng)性的反義詞，是指密封膠只有在施以一定壓力下才會(huì)改變它的形狀，沒有外力時(shí)則可保持其形狀而不會(huì)流動(dòng)。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下垂度的測(cè)定就是對(duì)密封膠觸變性的判斷。 

4．密封膠性能的簡易判斷方法

將密封膠從膠瓶打出成膠條，在打膠及對(duì)膠條的觀察過程中可以對(duì)下列性能進(jìn)行檢測(cè)或簡易判斷。

（1） 擠出性：可以通過打膠時(shí)的難易程度初步感覺出膠的擠出性。

（2） 固化性能：膠條打出之后，可以測(cè)定表干時(shí)間，消粘時(shí)間以及完全固化時(shí)間，判斷出固化性能是否正常。

（3） 觸變性：膠條打出后，水平放置不變形，表面密封膠觸變性合格，如果有流淌變形的現(xiàn)象，表明觸變性不好。

（4） 硬度：膠條完全固化后（一般約1-2天），用手指按壓膠條可以感覺它的硬度，該方法可以對(duì)硬度進(jìn)行相對(duì)比較。

（5） 強(qiáng)度、彈性和伸長率：拉動(dòng)完全固化后的膠條可以對(duì)強(qiáng)度、彈性和伸長率進(jìn)行相對(duì)判斷。進(jìn)行這一實(shí)驗(yàn)時(shí)必須注意：我們平常是將膠條打在紙上的，從紙上撕下膠條后，往往在膠條上粘了一層紙，如果這樣拉動(dòng)膠條，由于紙是沒有彈性的，一拉就會(huì)撕裂，同時(shí)粘在紙上的膠條也就會(huì)撕裂開一個(gè)口子，由于硅酮密封膠抗撕裂強(qiáng)度一般都比較低，拉伸產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)集中在撕裂處，很容易從這里拉斷膠條，影響觀察判斷。正確的做法是將膠條打在塑料薄膜上，待膠條完全固化后拉動(dòng)膠條對(duì)性能進(jìn)行判斷。

5．密封膠的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)（部分）

（1） 國家標(biāo)準(zhǔn)GB16776《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)膠》：這是一份強(qiáng)制性的國家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了結(jié)構(gòu)膠的基本性能要求，所有在我國生產(chǎn)、銷售、使用的結(jié)構(gòu)膠都必須符合該標(biāo)準(zhǔn)的要求。

（2） 建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T883-2001《石材用建筑密封膠》：石材密封膠除了執(zhí)行GB/T14683之外，同時(shí)執(zhí)行這一標(biāo)準(zhǔn)。

（3） 建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T885-2001《建筑用防霉密封膠》：防霉密封膠除了執(zhí)行GB/T14683之外，同時(shí)執(zhí)行這一標(biāo)準(zhǔn)。

（4） 公司需要制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，一般指標(biāo)都要高于國家標(biāo)準(zhǔn)。 

6．密封膠的儲(chǔ)存條件

前面已經(jīng)講過，密封膠是通過暴露在空氣中接觸水份固化的，密封狀態(tài)下是儲(chǔ)存穩(wěn)定的。但是，這種穩(wěn)定也不是絕對(duì)的，密封膠在儲(chǔ)存過程中，填料中含有的羥基會(huì)與交聯(lián)劑、催化劑發(fā)生副反應(yīng)，這種副反應(yīng)會(huì)逐漸消耗體系中的交聯(lián)劑、催化劑，使之逐漸失效。表現(xiàn)出來的現(xiàn)象是，隨著密封膠儲(chǔ)存時(shí)間的延長，使用時(shí)它的固化性能就會(huì)降低，如表干、消粘時(shí)間延長甚至不能消粘，強(qiáng)度變差，不能完全固化，膠料變稠變干等。這種變化如果很微弱，膠種的固化性能還能滿足用戶和標(biāo)準(zhǔn)的要求，我們就認(rèn)為密封膠還在保質(zhì)期內(nèi)，如果這種變化超過了這種限度，使得密封膠的固化性能達(dá)不到要求，就表明已經(jīng)過期了。

由此可見，密封膠的儲(chǔ)存期與體系的副反應(yīng)程度直接相關(guān)，副反應(yīng)的進(jìn)行除了與體系配方工藝本身有關(guān)系之外，副反應(yīng)速度與儲(chǔ)存條件主要是溫度有直接關(guān)系，儲(chǔ)存溫度越高，副反應(yīng)越快，產(chǎn)品的儲(chǔ)存期就越短，所以我們對(duì)產(chǎn)品的儲(chǔ)存條件有明確的規(guī)定，要求儲(chǔ)存溫度不能高于27℃。當(dāng)然，儲(chǔ)存溫度也不是越低越好，過低的儲(chǔ)存溫度（如0℃以下），可能會(huì)引起膠漿狀態(tài)的不良變化。

密封膠儲(chǔ)存過程中需要特別注意是另一個(gè)因素是密封性。密封膠使用的包裝物（塑料瓶、軟包裝鋁膜等）必須密封完好。如果密封不好，密封膠會(huì)因?yàn)榻佑|空氣而固化。

（節(jié)選自膠粘劑輔料論壇）