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50年极限测试

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硅酮结构密封胶耐久性研究的重要意义

硅酮结构密封胶耐久性研究的重要意义

  一、什么是密封胶的耐久性?

  密封胶的耐久性是考察密封胶在使用过程中能长期保持其粘结密封性能和本体性能的指标。在使用环境中,密封胶在经受各种环境因素作用的同时承受周期变化的应力,因而其耐久性显得尤其重要。

  二、影响密封胶耐久性的因素有哪些?

  耐久性是密封胶抵御老化的特性,密封胶老化是各种内外因素综合作用的极为复杂的过程。

  内在因素:密封胶化学组成和聚集态结构等;

  外在因素:物理因素,包括热、光、高能辐射和机械应力等;

  化学因素,包括氧、臭氧、水、酸、碱等的作用;

  生物因素,如微生物、昆虫的作用。

  三、如何评价密封胶的耐久性?

  为了考证密封胶的耐久性,即其户外的实际使用寿命,就必须对密封胶进行老化试验。常见的老化试验方法有实验室加速暴露试验(人工气候老化试验)和自然气候暴露试验(自然老化)。

  目前在相关的国内外标准中,对于密封胶的耐久性问题,采取的检测方法绝大多数为人工加速气候老化试验,主要原因在于自然气候暴露试验检测周期长,测试成本高。经过对自然环境老化的考察,认为引起密封胶老化的主要因素是光、热和水,当然还有臭氧等的侵蚀。为了缩短获取结果的时间,人们采用实验室模拟和强化的方法,以加速密封胶破坏的速度,期望在较短时间内获得近似于大气暴露的试验结果。

  尽管人工加速气候老化试验能够在一定程度上反映密封胶的耐久性,但由于密封胶在自然环境中老化的实际情况比在实验室试验的情况复杂得多,对于硅酮胶(词条“硅酮胶”由行业大百科提供)还没有建立人工加速气候老化试验与实际使用寿命之间的关联关系,因此难以将人工加速气候老化试验作为其实际使用寿命的判断依据。

  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。

  四、硅酮结构密封胶的耐久性研究情况

  关于结构密封胶耐久性检测方法,目前尚无加速试验方法可以模拟自然环境条件下的25年老化。美国标准ASTM C1184中提出了5000小时紫外老化试验,中国GB/T16776的水-紫外测试是美国标准基础上进行了简化修改,欧盟标准ETAG002和行业标准JG/T475则在紫外、温度、水、荷载、接触物质等多因素方面进行老化试验考察。

  白云化工的产品,在2007年已通过了美国结构胶标准要求的测试,该测试由美国DL试验室进行;2013年通过了欧盟标准ETAG002各项目的测试,目前已完成行业标准JG/T475各项目的测试。

  白云化工于1997年就已经启动了自然环境条件下硅酮结构胶的老化研究,至今幕墙自然曝晒试验已经20年,采用“重新粘接法”获得了可靠的检测数据,数据结果显示白云化工的产品耐久性理想。

  此外,为考察我国典型气候地区环境因素对硅酮结构胶的耐久性影响,白云化工已在新疆、广州曝晒场开展结构胶自然曝晒试验,该测试周期将长达50年,目前样件已投放近5年,已取得初期自然老化试验结果。

  近年也有研究机构,对SSG单元系统的应力应变进行参数分析,经简化验证后,结合所选定的特定地域的气候条件参数,设计加速实验方案,选取硅酮胶产品制成样件,模拟测试样件承受荷载、自重、位移以及环境曝露,如温度、紫外线、水、清洗剂等综合影响因素进行人工加速老化试验,每24小时测试周期的试验条件模拟采用相当于预设的实际1年使用中SSG幕墙系统单元所经受的典型条件。该加速试验方法的可靠性还需进一步试验验证和继续研究。

  五、结语

  1. 结构胶的耐久性对应用非常重要

  2. 现有的产品有些已经20年甚至以上了,确保25年应该没有问题。

  3. 建筑对结构胶的要求不只25年,耐久性研究还在进行中,期望获得更大的突破。