硅酮密封胶由于其具有耐高低温、气候老化及臭氧,对各类基材粘接性良好,抗位移能力强等特点而被用于玻璃幕墙的结构粘接密封,玻璃装饰面板承受的永久荷载(自重)、风荷载等作用通过结构胶传递到金属骨架及建筑主体结构上,在隐框幕墙中没有另外的机械固定装置支撑玻璃板片,因此硅酮结构胶的性能对幕墙的安全性有举足轻重的作用。自硅酮结构胶在上世纪七十年代初首次用于玻璃幕墙工程以来,虽然已有近三十年的历史,由于各国政府机构对玻璃幕墙的设计,制作,安装及维护都采用了非常严格的措施,对结构胶的生产和使用持非常谨慎的态度,因此全世界各国的玻璃幕墙建筑总面积有数千万平方米,但真正出现安全事故的却很少。为了控制硅酮结构胶的生产和使用,制订科学严格的产品标准是一项重要措施,此项工作在二十世纪九十年代取得了很大的进展,形成了美国,中国和欧洲三大硅酮结构胶标准体系,本文将对此进行简要的介绍,并提出几点发展建议。
1 美国ASTM标准
美国作为最早生产和使用硅酮结构胶的国家,现在仍然是硅酮结构胶的生产大国,对其标准化工作十分重视,于上世纪六十年代在ASTM协会中成立C24委员会负责密封胶标准起草工作,在八十年代又在C24委员会中专门成立了C24.35分会负责起草有关硅酮结构胶的系列标准。ASTM经过近十年的努力于1991年在世界上首次发布了硅酮结构胶标准ASTMC1184,而且分别于1995年和2000年发布了修订版,该标准的主要技术指标,技术要求以及引用的试验方法见表1。在标准的总体内容上三个版本并无太大的区别,95版在91版的基础上增加了一个非强制性的附录,主要讨论是密封胶的模量问题,指出对于一个特定的工程,密封胶的模量应该是处在一个最低或最高模量值之间,该附录还给出了具体的计算公式。在2000版中简化了附录内容,仍讨论硅酮密封胶的模量问题,但没有给出最大和最小模量值的计算公式。三个版本还有一个共同特点,就是指出不是满足该标准的产品都能作为结构胶使用,工业界还有一些技术指标正在讨论之中,它们包括模量,伸长率,耐久性等,一旦成熟将作为标准内容,另外指出对实际工程中的粘接性试验和相容性试验的重要性。
从表1可以看出,流变性,挤出性,热老化,邵氏硬度,表干时间等几项指标设置与通用密封胶标准ASTMC920并无太大差别,主要不同点在于拉伸强度值,C920未作具体规定,而C1184规定了经过试件五种条件处理,每一种处理后的拉伸粘接强度都要不小于0.345 MPa,该数值不是一个随意设定的值,其根据是在玻璃幕墙的设计中,所有的结构胶的强度设计允许值为0.139 MPa,取2.5倍的安全系数,即0.139 MPa× 2.5=0.345 MPa。为了便于该标准的实施,美国ASTM于1990年发布了C1135。它描述了一种不同于一般胶粘剂和高分子材料拉伸强度的试验方法,见图1。该方法是将密封胶固化于两个基材中间,用专用的夹具放置于拉力机上进行测试,其数据不仅表征了密封胶本身的强度,同时还表征了胶对基材的粘接性能,与产品实际情况更为接近,这种方法广泛被其它标准体系所采用。
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