1 引言
結(jié)構(gòu)膠是強(qiáng)度高，能承受較大荷載，且耐老化、耐疲勞、耐腐蝕，在預(yù)期壽命內(nèi)性能穩(wěn)定，適用于承受結(jié)構(gòu)件粘結(jié)的膠粘劑。主要用于金屬、陶瓷、塑料、橡膠、木材等同種材料或者不同種材料之間的粘結(jié)，可部分代替焊接、鉚接、螺栓連接等傳統(tǒng)連接形式。硅酮結(jié)構(gòu)密封膠是全隱或半隱框玻璃幕墻中使用的關(guān)鍵材料，通過連接板材與金屬構(gòu)架，承受風(fēng)荷載及玻璃的自重荷載，直接關(guān)系到建筑幕墻結(jié)構(gòu)的耐久性及安全性，是玻璃幕墻安全性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。它是以線型聚硅氧烷為主要原料的結(jié)構(gòu)密封膠，在固化過程中，交聯(lián)劑與基聚合物反應(yīng)形成具有三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的彈性材料。
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由于硅酮膠分子結(jié)構(gòu)中的Si—O鍵鍵能在常見化學(xué)鍵中的鍵能較大(Si-O具體理化性質(zhì)：鍵長0.164±0.003nm,熱離解能460.5J/mol。明顯高于C-O 358J/mol,C-C 304J/mol，Si-C318.2J/mol)，相比于其他密封膠(如聚氨酯、丙烯酸、聚硫密封膠等)而言，耐紫外光和耐大氣老化能力較強(qiáng)，在各種天氣環(huán)境中能保持30年不龜裂，不變質(zhì)，在廣闊的溫度范圍內(nèi)具有±50%抗形變位移能力。
但是，隨著硅酮結(jié)構(gòu)密封膠使用量的增加，在實際應(yīng)用中會出現(xiàn)各種各樣的問題，諸如：B組分有顆粒結(jié)塊粉化現(xiàn)象、B組分有離析分層現(xiàn)象、壓盤壓不下去或翻膠現(xiàn)象、打膠機(jī)出膠速度慢、蝴蝶片膠體有顆粒、表干拉斷時間太快或太慢、膠體出現(xiàn)結(jié)皮或硫化現(xiàn)象、打膠過程中出現(xiàn)“花膠”、膠體不能正常固化、固化幾天后粘手、固化后硬度不正常、與基材粘結(jié)表面有針狀氣孔、膠內(nèi)夾有氣泡、與基材粘結(jié)不良、與附件不相容等等。下面，呂氏化工將針對結(jié)構(gòu)膠服務(wù)過程中出現(xiàn)的幾種常見問題，來分析其可能出現(xiàn)的原因，并給出相應(yīng)的解決思路，期望為實際問題分析提供參考。
2 結(jié)構(gòu)膠服務(wù)常見問題分析
2.1 B組分有顆粒結(jié)塊粉化現(xiàn)象
如果B組分出現(xiàn)顆粒結(jié)塊粉化現(xiàn)象，原因有兩個：一是使用前上層已出現(xiàn)該種現(xiàn)象，這是由于包裝密封不好，B組分中的的交聯(lián)劑或偶聯(lián)劑均為活性化合物，易于空氣中的水氣發(fā)生反應(yīng)，該批次應(yīng)退回生產(chǎn)廠家。二是在使用過程中停機(jī)，再次開機(jī)時出現(xiàn)顆粒結(jié)塊粉化現(xiàn)象，說明打膠機(jī)的壓盤與膠料的密封欠佳，應(yīng)與設(shè)備方聯(lián)系解決問題。
2.2 打膠機(jī)出膠速度慢
產(chǎn)品在初次使用時，打膠機(jī)打膠過程中出現(xiàn)出膠速度過慢的現(xiàn)象，可能原因有三個：⑴A組分流動性差，⑵壓盤過大，⑶氣源壓力不夠。當(dāng)確定是原因⑴或原因⑶時，我們可以通過調(diào)整膠槍壓力來解決;當(dāng)確定是第⑵種原因時，訂購相匹配口徑桶可以使問題得到解決。在正常使用過程中若出膠速度變慢時，則可能是混合芯和過濾網(wǎng)被堵塞，一旦發(fā)現(xiàn)，就需要及時清理設(shè)備。
2.3 拉斷時間太快或太慢
結(jié)構(gòu)膠的拉斷時間是指膠體混合后由膏體變?yōu)閺椥泽w的時間，一般每隔5分鐘測試一次。影響膠表干固化的因素有三個：⑴ A、B組分比例等的影響;⑵溫度、濕度(其中溫度的影響是主要的);⑶產(chǎn)品本身的配方有缺陷。
針對原因⑴的解決方案是調(diào)整配比比例，增加B組分比例可使固化時間縮短,膠層變硬變脆;而降低固化劑比例，會延長固化時間，膠層變軟，韌性增強(qiáng)而強(qiáng)度降低。一般A：B組份的體積比范圍在(9～13：1)之間可調(diào)整，B組分比例高則反應(yīng)速度快，拉斷時間短，反應(yīng)過快會影響修整和停槍的時間，過慢則影響膠體全干的時間，拉斷時間一般調(diào)整在20～60分鐘之間，該比例范圍固化后膠體性能基本相同。此外，當(dāng)施工溫度過高或過低時，我們可適當(dāng)降低或提高B組分(固化劑)的比例，從而達(dá)到調(diào)整膠體表干和固化時間的目的。若是產(chǎn)品本身的問題，則需要更換產(chǎn)品。
2.4 打膠過程中出現(xiàn)“花膠”
花膠是由于A/B組分膠體混合不均勻而產(chǎn)生的，表現(xiàn)為局部有白色條紋。主要原因有：⑴打膠機(jī)B組分管道堵塞;⑵靜態(tài)混合器長時間未清洗;⑶比例尺松動，出膠速度不均勻;⑷換廠家或牌號未調(diào)整設(shè)備工藝參數(shù);針對原因⑴、⑵，可以通過清洗設(shè)備來解決;針對原因⑶，則需要檢查比例控制器，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
2.5 打膠過程中膠體出現(xiàn)結(jié)皮或硫化現(xiàn)象
當(dāng)雙組份膠在混合過程中就發(fā)生局部固化時，膠槍打出來的膠就會出現(xiàn)結(jié)皮或硫化現(xiàn)象。當(dāng)固化和出膠速度均無異常，而打出的膠仍有結(jié)皮或硫化現(xiàn)象時，則可能是設(shè)備停機(jī)時間較長，膠槍未清洗或洗槍不夠徹底，需要將結(jié)皮或硫化膠沖洗干凈后后施工。
2.6 膠內(nèi)夾有氣泡
一般而言，膠體本身是沒有氣泡的，膠體夾有的氣泡極可能是運輸或施工過程中混入了空氣，如：⑴更換膠桶時排氣未排干凈;⑵組分在上機(jī)后壓盤未壓下去，導(dǎo)致排泡不徹底。因此，在使用前排泡要徹底，使用過程中應(yīng)正確操作打膠機(jī)，保證密封從而阻止空氣進(jìn)入。
2.7 與基材粘結(jié)不良
密封膠不是萬能膠，因此在實際應(yīng)用中不能保證與所有基材都粘結(jié)良好。隨著現(xiàn)在基材表面處理方式和新工藝的多樣化，密封膠與基材粘結(jié)速度和粘結(jié)效果也不同。
結(jié)構(gòu)膠與基材粘結(jié)界面破壞的形式有三種，一是內(nèi)聚破壞，即粘結(jié)力>內(nèi)聚力;二是粘結(jié)破壞，即粘結(jié)力<內(nèi)聚力，三是兩種破壞形式均有，粘結(jié)破壞面積小于等于20%為合格，粘結(jié)破壞面積超過20%時為不合格;粘結(jié)破壞面積超過20%時都是實際應(yīng)用中不希望出現(xiàn)的現(xiàn)象。導(dǎo)致結(jié)構(gòu)膠與基材不粘的原因可能有以下六種：
⑴使用的基材本身就很難粘結(jié)，如PP、PE，由于其分子結(jié)晶度高、表面張力低，無法與大多數(shù)物質(zhì)形成分子鏈的擴(kuò)散和纏結(jié)，因而無法在界面形成較強(qiáng)的粘附力;
⑵產(chǎn)品粘結(jié)范圍窄，只能對部分基材起作用;
⑶養(yǎng)護(hù)時間不夠。通常雙組份結(jié)構(gòu)膠作用后，至少養(yǎng)護(hù)3天，而單組份則要養(yǎng)護(hù)7天，若養(yǎng)護(hù)環(huán)境的溫濕度偏低，則需延長養(yǎng)護(hù)時間。
⑷A、B組分比例不對。用戶在使用雙組份產(chǎn)品時，一定要嚴(yán)格按照廠家要求的比例調(diào)配基膠和固化劑的比例，否則可能在前期固化中出現(xiàn)問題，或使用后期在粘結(jié)性、耐候性和耐久性方面出現(xiàn)問題;
⑸未按要求清洗基材。由于基材表面存在的灰塵、污垢及雜質(zhì)等會阻礙粘結(jié)，因此使用前要對其進(jìn)行嚴(yán)格清洗，以保證結(jié)構(gòu)膠與基材粘結(jié)良好。
⑹未按要求涂抹底涂。在鋁型材表面使用底涂進(jìn)行預(yù)處理，在縮短粘結(jié)時間的同時，還可以提高粘結(jié)的耐水性和耐久性[3]。因此在實際工程應(yīng)用中，我們要正確使用底涂，嚴(yán)格避免由于使用方法不當(dāng)而引起的脫膠[4]。
2.8 與附件不相容
與附件不相容的原因是密封膠與相接觸的附件產(chǎn)生了物理或化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致的危害有結(jié)構(gòu)膠變色、與基材不粘、結(jié)構(gòu)膠性能下降、結(jié)構(gòu)膠壽命變短等。
3 結(jié)論
硅酮結(jié)構(gòu)膠具有高強(qiáng)度、高穩(wěn)定性、優(yōu)異的耐老化、耐高溫等優(yōu)異的性能，廣泛應(yīng)用于建筑幕墻的結(jié)構(gòu)粘結(jié)方面。但是，在實際應(yīng)用中由于人為因素和所選基材的問題(不能嚴(yán)格遵守施工規(guī)范)，對結(jié)構(gòu)膠的性能造成很大的影響，甚至使其失效。因此，施工前應(yīng)檢查玻璃、鋁材及附件等的相容性試驗和粘結(jié)性試驗，施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按照各個環(huán)節(jié)的要求進(jìn)行，從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)膠的效果，保證工程質(zhì)量。
發(fā)布時間: Apr-24-2019