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50年极限测试

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硅酮结构密封胶的自然老化暴晒试验

硅酮结构密封胶的自然老化暴晒试验

  一、为什么考察耐老化性能?

  硅酮结构密封胶作为应用于幕墙结构粘接装配系统(SSG)中的重要结构粘结材料,其作用是将玻璃直接粘结在铝附框上,后者再通过机械连接方式固定在幕墙的龙骨上。由于玻璃完全是依靠硅酮结构密封胶粘结固定在建筑上,而且要长期承受各种气候老化和各种荷载,因此其性能和耐久性直接关系到建筑幕墙的持久安全。近年来,建筑幕墙的安全应用越来越受到各方关注重视,如何准确、可靠地评价硅酮结构密封胶的耐老化性能,对其应用和发展都至关重要。

  二、自然老化暴晒试验

  暴露试验是考察材料在某一特定气候条件或实际使用环境条件下的使用寿命和破坏历程的一种手段。自然气候暴露试验(又称户外耐候试验),比较近似于实际使用环境,将试样置于自然气候环境下暴露,使其经受日光、温度、氧等气候因素的综合作用,通过测定其性能的变化来评价密封胶的耐久性即实际使用寿命。对于密封胶的耐久性问题,能够获得比较可靠的结论,是密封胶耐久性研究工作的基础,因而一直受到人们的重视及采用。密封胶老化性能的好坏,最佳的方法是通过自然老化加以鉴别;许多人工老化试验所得数据,也要通过大气老化试验加以对比和验证。由于各地自然气候环境千变万化,密封胶的老化表现也有所不同,因此常常通过选取典型自然气候条件下的特定地区的老化试验场所,进行自然老化试验。

  三、自然老化暴晒试验场

  暴晒场(exposure field)是进行暴晒试验的场地。暴晒场应设置有暴晒架、气象测定的基本仪器、仪表等。自然气候环境千变万化,同时还受地理位置的限制,因此,选择自然气候暴露试验场就显得十分重要。自然气候试验受区域性气候的影响。国际上把这些气候分为五大类: 湿热、干热、中温、温和及寒冷。暴晒场应选择能代表某一气候类型最严酷的地方或近似实际使用的环境条件。

  Q-Lab佛罗里达和亚里桑那暴晒试验场是国际公认的基准户外暴晒测试基地。这是因为产品暴露在这些地区,会出现更快速的降解过程。

  Q-Lab佛罗里达是世界上最大的户外老化测试中心。Q-Lab佛罗里达位于迈阿密的南部,佛罗里达州南端,隶属亚热带地区。佛罗里达州的亚热带老化暴晒不仅是真实的,也是加速的。佛罗里达州一年的阳光可产生在其他地方进行好几年的老化。佛罗里达测试场阳光辐照强度大, 每年的紫外线强、全年高温、雨量充沛且湿度高。正是这种紫外线、湿度和高温的协同效应使迈阿密成为户外环境中测试材料耐久性的理想之地。这种阳光充足、潮湿和温暖的极端气候已证明对下列类型的测试特别有用,包括:

  •颜色变化、褪色和光泽损失

  •开裂、剥落、粉化和起泡

  •机械的强度损失和物理降解

  •湿度敏感性产品如涂料、建筑材料、以及一些塑料

  •生物降解,包括霉、霉菌、真菌和藻类

  •加速腐蚀测试

  Q-Lab亚利桑那测试场跻身世界上最大的沙漠暴晒中心行列。Q-Lab亚利桑那测试场位于菲尼克斯以西30公里的巴克艾镇,不受汽车、工业和农业污染。阳光辐照强度大、且全年高温。与佛罗里达州相比,亚利桑那州暴晒场有高于其约20%以上的阳光,更高的年均温度和更低的湿度。在夏天,气温可达到115华氏辐照度 (46°C)。 黑色样品可达到160华氏度 (71°C)以上。正是这种强紫外线和极高温度的结合使亚利桑那州成为成功测试高耐用材料的理想之地。这种极端气候已证明对下列类型的测试和材料特别有用,包括:

  •塑料的物理降解和机械的强度损失

  •热膨胀效应和热膨胀系数不匹配

  •最高服务温度的研究

  •颜色变化、褪色和失光

  •开裂、变形和热老化

  四、白云硅酮结构密封胶的自然老化暴晒试验

  广州市白云化工实业有限公司在自然老化暴晒研究工作上开拓先河。作为国内密封胶行业拥有近三十年历史的现代化企业,一直站在行业的高度和强烈的责任意识关注结构密封胶的安全应用问题,陆续开展了硅酮结构密封胶的系列加速及自然老化暴晒试验。

  暨国内自然老化暴晒5周年成果发布之际,白云化工将在Q-Lab佛罗里达和亚里桑那暴晒试验场分别投放160 组硅酮结构密封胶试样。共16 个取样周期,最短的取样周期为半年,最长的取样周期为50 年。老化前期取样间隔短,老化后期取样间隔长。2017年9 月份开始投放试样,按照预定的试验方案深入开展后续老化试验研究。所取得的大气环境自然老化试验的数据,将为企业不断研发创新和指导产品在不同气候环境条件下的应用研究提供强大的数据支持,使白云化工可以为客户提供更安全、更永久的高品质硅酮结构密封胶,为制定行业标准、国家和国际标准提供更多可靠、科学和可信的依据。