結(jié)構(gòu)膠的表現(xiàn)不是短跑而是馬拉松

肖珍

結(jié)校膠的壽命直接關(guān)乎到幕墻的壽命，在我國幕墻工程快速增長的同時，結(jié)校膠也取得了快速發(fā)展。

有機(jī)硅化合物已經(jīng)有150年的歷史，正式大規(guī)模的使用是在20世紀(jì)60年代。從研究的歷史和基礎(chǔ)來看，我國跟世界先進(jìn)水平還是存在一定差距，但是通過改革開放30年的積累，差距在不斷縮小。中國的建筑業(yè)飛速發(fā)展，現(xiàn)已成為建筑大國，在建筑的幕墻領(lǐng)域，國產(chǎn)硅酮膠的市場份額將會越來越大。

硅酮結(jié)構(gòu)膠是影響幕墻壽命的控制性材料

記者：硅酮結(jié)構(gòu)膠為什么比較受關(guān)注？

石正金：硅酮結(jié)構(gòu)膠的性能和壽命是行業(yè)內(nèi)被長期關(guān)注的一個話題，生產(chǎn)廠家、施工單位、直接用戶以及設(shè)計人員都很關(guān)注。小小的膠條就像縫衣線，對建筑部件進(jìn)行彈性的連接，并且還要承受相應(yīng)的作用力。像縫衣線一樣，這種材料的用量和所占成本并不大，但起到的作用非常關(guān)鍵。由于建筑的大部分主體材料都是無機(jī)的，所以這些主體材料的耐久性一般是有保障的。但是硅酮密封膠屬于有機(jī)材料，耐久性不如無機(jī)材料，所以硅酮結(jié)構(gòu)膠應(yīng)該是影響幕墻建筑使用壽命和結(jié)構(gòu)安全的控制性、制約性材料。

記者：硅酮結(jié)構(gòu)膠的實際使用的粘接性能如何處理？

石正金：這涉及到兩個很重要的指標(biāo)——粘接破壞面積和粘接強(qiáng)度，毫無疑問我們必須要保證結(jié)構(gòu)膠足夠的粘接力和粘接持久性。不粘接有一些典型的表現(xiàn)：一些膠條我們用不太大的力一拉就剝離下來了，而且剝離面顯得很光滑，沒有多少殘留的膠塊，更多情況是拉的強(qiáng)度也夠，但是粘接破壞面積會超標(biāo)。怎么解決這些粘接的問題？并不存在萬能的膠，目前行業(yè)的現(xiàn)狀應(yīng)該是這樣的，標(biāo)準(zhǔn)的材料比如玻璃，可以保證粘得非常好。標(biāo)準(zhǔn)的陽極氧化鋁的型材，粘接也有保證，但是對于新型的各種表面處理的材料，粘結(jié)速度和效果就可能會差一些。所以現(xiàn)在通用的辦法就是在粘接上有針對性地打一些底涂，而且底涂的好處就是在界面上改善粘接狀況，避免了一味在整個膠體中添加過多的不穩(wěn)定物質(zhì)，影響硅酮結(jié)構(gòu)膠長期的使用。底涂是被長時間證明很有用的一種解決辦法，我們希望行業(yè)要有一個共識，不要嫌麻煩。同時在新型材料的選用上要兼顧外觀與安全，施工單位要充分理解和配合。

記者：硅酮膠作為建筑材料有哪些優(yōu)缺點？

石正金：硅酮膠既含有有機(jī)的基團(tuán)又含有無機(jī)的Si—O結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使它兼?zhèn)淞藷o機(jī)和有機(jī)材料的性能，尤其表現(xiàn)在有優(yōu)異的耐紫外、耐熱和耐老化的性能，所以它是建筑幕墻經(jīng)歷過時間檢驗的首選材料，在國外有40多年的應(yīng)用歷史，我們國內(nèi)也有30年歷史了。

但是硅酮膠也有缺點，它在耐酸堿性、耐水解以及化學(xué)惰性等方面是比不上C—C高分子化合物的。所以在有酸堿、金屬催化劑等物質(zhì)作用下，同時有水汽的情況下（特別這種產(chǎn)品的水汽透過率很高），硅酮結(jié)構(gòu)密封膠有可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生老化及性能衰退。

記者：硅酮結(jié)構(gòu)膠老化的表現(xiàn)有哪些？

石正金：這里有一個關(guān)鍵詞叫化學(xué)老化，物理老化是一個方面，化學(xué)老化是一個更核心的東西。老化的表現(xiàn)主要是粘接力和拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、彈性恢復(fù)率等性能的明顯變差，嚴(yán)重時膠體會變得很硬，失去彈性。老化的表現(xiàn)也有初期和長期，高分子在初期的老化降解過程中首先是核心交聯(lián)點發(fā)生降解，這樣膠的交聯(lián)密度是下降了，強(qiáng)度下降了，但是高分子基本的鏈還在，所以雖然他的伸長率增加了，但是回彈率下降了，老化已經(jīng)開始了。但是如果深度老化，高分子已經(jīng)慢慢分解了，甚至揮發(fā)掉，剩下更多的是填料，所以彈性很差，就會粉化、硬化。所以我國對于既有幕墻的跟蹤和檢測已經(jīng)提上了行業(yè)的議事日程。

硅酮結(jié)構(gòu)膠的標(biāo)準(zhǔn)要向歐標(biāo)看齊

記者：可否介紹一下硅酮結(jié)構(gòu)膠的標(biāo)準(zhǔn)問題？

石正金：關(guān)于硅酮結(jié)構(gòu)膠我們國內(nèi)目前有強(qiáng)制性的國標(biāo)（GB16776-2005），2015年也發(fā)布了建工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JG/T475-2015），這個標(biāo)準(zhǔn)是參照歐標(biāo)（ETAG002）制定的。我們國標(biāo)也實施了十幾年，為我們行業(yè)的發(fā)展起到了不可替代的作用。但現(xiàn)在看來特別是近幾年，跟歐標(biāo)相比我們還是有差距的。這個差距主要表現(xiàn)在：我們的國標(biāo)主要是測量標(biāo)準(zhǔn)條件下新鮮膠的一些性能，而膠老化后性能觀測的量和度都不夠。相對來說歐標(biāo)在這方面做得更好，一系列老化試驗以后再看膠的相對性能能保持多少，它們都要求相對性能的保持率不低于75%，這就涉及到膠的短期與長期、靜態(tài)與動態(tài)、絕對值與相對值的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)了均衡穩(wěn)定和長期的動態(tài)性能的保持。

記者：我國現(xiàn)行的國標(biāo)跟歐標(biāo)相比有哪些需要補(bǔ)充或加強(qiáng)的？

石正金：歐標(biāo)的一些檢測項目要求比國標(biāo)的高，比如在水紫外檢測時，要求照射1000多小時，照射的時間和強(qiáng)度都是國標(biāo)的2～3倍;浸水檢測時，要求的水溫更高，使用的水也更接近現(xiàn)實真實的水。還有一些項目檢測我們國標(biāo)是暫時沒有的，比如：紅外光譜分析，可以檢測不同批次的密封膠成分的穩(wěn)定性和一致性;模擬不良的環(huán)境因素：潮濕的二氧化硫、鹽霧、酸霧試驗;另外抗撕裂、剪切強(qiáng)度，抗機(jī)械疲勞等試驗更全面的測試硅酮結(jié)構(gòu)膠在實際使用時的性能。可以看到歐標(biāo)非常關(guān)注老化和壽命，關(guān)注使用過程中的長期性能能不能夠保持。國標(biāo)和歐標(biāo)的對比，舉個例子就像我們的高考一樣，我們在入學(xué)考核時是非常嚴(yán)苛的，但是學(xué)生以后的發(fā)展怎么樣不能肯定，歐標(biāo)就看得全面長遠(yuǎn)一點。

記者：可以說歐標(biāo)比國標(biāo)更嚴(yán)格嗎？

石正金：不一定更嚴(yán)格，確切說是更科學(xué)。其實我們有一個標(biāo)準(zhǔn)比歐標(biāo)更嚴(yán)格，就是粘接破壞面積不能大于5%，歐洲標(biāo)準(zhǔn)是10%，但是5%我們認(rèn)為也不很科學(xué)，粘接破壞不僅要考慮破壞面積，還要考慮破壞時的粘結(jié)強(qiáng)度，如果粘結(jié)破壞時的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于設(shè)計要求，就算粘結(jié)破壞面積有點超標(biāo)，對實際使用其實并沒有很大影響。這個條件太苛刻，迫使大家注重粘結(jié)破壞面積，花費更多的精力在調(diào)整膠體內(nèi)聚強(qiáng)度方面，不能兼顧膠體長期的性能。高分子材料的粘附性實際上是一個不斷改善的過程，前期要求這么嚴(yán)格可能會引起其他一些不良影響，比如過分添加增粘劑，結(jié)果造成對使用壽命的不良影響。

硅酮結(jié)構(gòu)膠的表現(xiàn)不是短跑而是馬拉松

記者：目前硅酮結(jié)構(gòu)膠的壽命如何？

石正金：對于結(jié)構(gòu)膠壽命的問題，其實這是涉及到建筑安全的一個關(guān)鍵概念。如果幕墻的壽命按一百年算，結(jié)構(gòu)膠的壽命是十五年還是二十五年維修的次數(shù)和成本就大不一樣。按目前行業(yè)的說法如果通過歐標(biāo)壽命可以達(dá)到二十五年，國標(biāo)就是十到十五年。根據(jù)我們對壽命影響因素的理解，要解決這個問題配方是關(guān)鍵，要尊重它的化學(xué)規(guī)律，對一些短期的要求不能過分遷就。國內(nèi)和國外的膠其實都面臨著一樣的問題，高層幕墻用國產(chǎn)膠的比例還不是很高，國內(nèi)跟國外比肯定還是有差距的，在研究歷史和細(xì)節(jié)方面的程度都不一樣，但是面臨的老化問題是一樣的。結(jié)構(gòu)膠有使用方便的特點，打上去就能固化，看上去非常好。但是加速它固化的催化劑是雙刃劍，在密封膠老化時，也可以讓膠加速分解。我國是幕墻大國，所以安全和穩(wěn)妥也是一個重大問題，目前行業(yè)普遍采納加托條的構(gòu)造辦法來強(qiáng)化幕墻單元結(jié)構(gòu)安全。

我們雖然是結(jié)構(gòu)膠的生產(chǎn)廠家，但也不能盲目說我們的膠能保多少年，還是希望整個行業(yè)能健康理性發(fā)展，在沒有確鑿的實驗和實踐檢驗的情況下，對結(jié)構(gòu)膠壽命的宣傳要慎重，目前對于50年的說法不太妥當(dāng)，25年是結(jié)合歐標(biāo)來說的。所以雖然說幕墻的歷史有50年了，但并不代表結(jié)構(gòu)膠的壽命也能達(dá)到50年。

記者：對于延長結(jié)構(gòu)膠的壽命我們可以做什么？

石正金：我國結(jié)構(gòu)膠要達(dá)到世界水平，能讓大家放心使用，離不開膠廠的努力、國家標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)規(guī)范、行業(yè)協(xié)會的引導(dǎo)和管理，以及上下游行業(yè)的理解支持和配合。單從廠家來說要切實從配方和檢測這兩大方面深入改進(jìn)。從過去來看我們行業(yè)還是承受了很大的壓力，從未來來看，我國幕墻行業(yè)還是處在發(fā)展階段。結(jié)構(gòu)膠的表現(xiàn)不應(yīng)該是短跑而應(yīng)該是馬拉松，所以做結(jié)構(gòu)膠不是簡單接幾個活，而是要長期對客戶負(fù)責(zé)。我們有信心做得越來越好。

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】D

【文章編號】1671-3362（2020）02-0032-02