淺談硅酮密封膠擠出性影響因素

潘守偉 陳權(quán) 石正金

摘 要：硅酮密封膠按其包裝方式可分為單組分和雙組分室溫硫化硅酮膠，按固化機(jī)理又可分為縮合型和加成型，本文通過(guò)擠出試驗(yàn)探討了封膠擠出性的影響因素。

關(guān)鍵詞：密封膠；擠出壓力；擠出溫度

引言

隨著建筑技術(shù)的飛速發(fā)展，幕墻一直以來(lái)都是居民與設(shè)計(jì)者們關(guān)注的焦點(diǎn)，而密封膠是建筑幕墻工程中的重要材料，在我國(guó)建筑業(yè)業(yè)內(nèi)大量使用。由于密封膠的施工性主要是通過(guò)測(cè)定其擠出性來(lái)進(jìn)行表征和評(píng)判的，而影響密封膠擠出性能的因素較多，因此，應(yīng)對(duì)擠出性試驗(yàn)提出合理的建議。

1.樣品與儀器

1.1樣品

單組分硅酮密封膠A、B、C，雙組分硅酮密封膠D、E、F，兩個(gè)組分的質(zhì)量比均為14∶1。

1.2 儀器

烘箱：型號(hào)DGF-30012，某試驗(yàn)儀器有限公司；恒溫箱：型號(hào)MJ-160BS-II，某醫(yī)療器械制造有限公司；秒表：型號(hào)DM1-010，某秒表有限公司；標(biāo)準(zhǔn)擠出器：某建筑科學(xué)研究院。

2.試驗(yàn)方法

試驗(yàn)原理：利用壓縮空氣在規(guī)定的條件下從標(biāo)準(zhǔn)器具中擠出規(guī)定體積的密封材料。單組分密封材料，以單位時(shí)間內(nèi)擠出的密封材料體積報(bào)告其擠出性；多組分密封材料，每隔適當(dāng)時(shí)間擠出一次，每個(gè)試樣擠出3次，描繪出試樣混合后擠出速率與間隔時(shí)間的關(guān)系曲線，讀取產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或商定的擠出率（一般為50mL/min）所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，即為適用期。

2.1 單組分硅酮密封膠

選擇250mL的標(biāo)準(zhǔn)擠出器，擠出孔直徑分別為4mm和6mm，壓縮空氣源壓力分別為200kPa、300kPa和400kPa，擠出溫度分別為4°C、23°C、40°C。試驗(yàn)室測(cè)試環(huán)境如下：（23±2）°C，相對(duì)濕度（50±5）%。單組分硅酮密封膠的擠出速率在相同溫度下與擠出壓力、擠出孔直徑成正比；在擠出壓力、擠出孔直徑相同時(shí)，擠出溫度越高，擠出速率越大。因此，單組分硅酮密封膠要保持在常溫下的擠出性，在低溫環(huán)境時(shí)可以適當(dāng)增大擠出壓力和擠出孔直徑；反之，在高溫條件下可以適當(dāng)減小擠出壓力和擠出孔直徑。

2.2 雙組分硅酮密封膠

本次試驗(yàn)選用雙組分硅酮密封膠，不同模量的硅酮密封膠會(huì)用在不同建筑工程的接縫中。雙組分硅酮密封膠基本為反應(yīng)型，可以用交聯(lián)劑含量來(lái)調(diào)節(jié)膠的表干時(shí)間，反應(yīng)前期由于觸變的原因反應(yīng)會(huì)相對(duì)劇烈一點(diǎn)，隨著交聯(lián)劑含量的降低反應(yīng)會(huì)相對(duì)減慢。因此，雙組分硅酮密封膠在不同的間隔時(shí)間段擠出速率會(huì)有明顯的變化。

《硅酮及改性硅酮建筑密封膠》（GB/T 14683—2017）關(guān)于表干時(shí)間和適用期的相關(guān)指標(biāo)見(jiàn)表1，試驗(yàn)樣品D、E、F的表干時(shí)間分別為2h、8h、16h。

試驗(yàn)樣品D、E、F在不同間隔時(shí)間的擠出速率見(jiàn)表2，擠出速率與間隔時(shí)間的關(guān)系曲線見(jiàn)圖1—3，樣品E不同的適用期擬合曲線見(jiàn)圖4—6。

從上述試驗(yàn)結(jié)果可以看出：對(duì)于表干快的樣品D，擠出速率與間隔時(shí)間的關(guān)系曲線近似一條直線；對(duì)于表干時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)的樣品E、F，擠出速率與間隔時(shí)間的關(guān)系曲線基本都是單調(diào)遞減的曲線。

在擠出速率與間隔時(shí)間關(guān)系曲線的基礎(chǔ)上，用3個(gè)間隔時(shí)間點(diǎn)擬合直線基本可以預(yù)估后面不同間隔時(shí)間的擠出速率，計(jì)算出樣品的適用期。樣品E用前3個(gè)時(shí)間段來(lái)擬合直線，算出其適用期大致為3.3h；用第1、4、7這3個(gè)間隔時(shí)間點(diǎn)來(lái)擬合直線，算出適用期大致為7.1h；用后3個(gè)間隔時(shí)間點(diǎn)來(lái)擬合直線，算出適用期大致為7.8h，基本接近真實(shí)值。同理，樣品F用后3個(gè)間隔時(shí)間點(diǎn)來(lái)擬合直線，計(jì)算出適用期大致為20h；如果用前3個(gè)間隔時(shí)間點(diǎn)擬合去預(yù)估擠出速率為50mL/min時(shí)所對(duì)應(yīng)的適用期會(huì)出現(xiàn)較大的偏差。

因此，對(duì)于表干時(shí)間較長(zhǎng)的樣品，建議在進(jìn)行擠出性試驗(yàn)時(shí)要多選取間隔時(shí)間點(diǎn)，觀察擠出速率與間隔時(shí)間關(guān)系曲線的變化情況，在曲線的中后期找到擠出速率接近50mL/min的間隔時(shí)間點(diǎn)來(lái)進(jìn)行擬合，在擬合的直線上讀取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或各方商定的擠出率所對(duì)應(yīng)的時(shí)間。

雙組分硅酮密封膠的擠出性試驗(yàn)，不僅要注意擠出的間隔時(shí)間，在試驗(yàn)期間擠出筒用完后都應(yīng)放在恒溫箱內(nèi)；其次，前文提到的單組分硅酮密封膠擠出性試驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)也同樣要注意。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在擠出性試驗(yàn)中，影響因素較多，應(yīng)通過(guò)對(duì)擠出試驗(yàn)中擠出壓力、擠出溫度、擠出孔直徑、間隔時(shí)間等因素對(duì)密封膠擠出性能的影響進(jìn)行研究，進(jìn)而找出這些因素對(duì)單組分硅酮密封膠和雙組分硅酮密封膠適用期的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳家榮，馬營(yíng)，張劍.包裝方式對(duì)單組分硅酮密封膠貯存穩(wěn)定性的影響研究[J].中國(guó)建筑防水.2017（05）

[2]陳雪萍，牛蓉.淺談硅酮密封膠生產(chǎn)企業(yè)幾種理化分析測(cè)試方法[J].廣東化工.2018（01）