建筑用硅酮結構密封膠的拉伸粘結性能

【摘要】通過對6個建筑用硅酮結構密封膠樣品在不同試驗條件下拉伸性能，研究不同試驗條件對其拉伸粘結性的影響。結果表明，拉伸應力一應變曲線呈二次多項式函數關系;水、-20±2℃作用使拉伸粘結強度降低;不同配方體系決定了斷裂伸長率的大小;硬度、拉伸粘結強度有良好的對應關系，但兩者與斷裂伸長率之間沒有明顯對應關系。

【關鍵詞】硅酮結構密封膠;拉伸粘結性

根據GB16776-2005《建筑用硅酮結構密封膠》進行試驗，研究不同試驗條件對其拉伸粘結性的影響。

1、試驗方法

分別測試6個不同品牌的建筑用硅酮結構密封膠樣品的拉伸粘結性、硬度。6組樣品中均為單組分。所用粘結基材一面為透明浮法玻璃，另一面為陽極化的鋁合金，均無底涂。各測試項目試件尺寸、形狀、制備與試驗方法均按現行國家標準執行。按GB/T13477.8-2017《建筑密封材料試驗方法》（第8部分：拉伸粘結性的測定）、GB/T13477.9-2017《建筑密封材料試驗方法》（第9部分：浸水后拉伸粘結性的測定）分別制備試件，按照A法在標準條件下下養護28d，分別在（23±2℃）、（-20±2℃）、浸入標準條件下的水中4 d再于標準試驗條件下放置1d后進行拉伸試驗。拉伸試驗時分別測定拉伸粘結強度、斷裂伸長率、記錄拉伸應力一應變曲線，并進行硬度試驗。

2、試驗結果與分析

2.1 在（23±2℃）作用下的拉伸粘結性，應力-應變曲線見圖1。

從拉伸應力一應變曲線中可以看出，（23±2℃）條件下的拉伸應力—應變曲線呈現出符合二次多項式函數關系：y=ax2+bx+c，如圖1所示6組樣品在標準條件下拉伸應力一應變曲線，其R值范圍為：0.986～0.999。

2.2 不同試驗條件下的對拉伸粘結強度

不同試驗條件下的拉伸粘結強度的影響試驗結果見圖2。

由圖2可看出：

（1）在浸水后或（-20±2℃）作用試驗條件下，得出的拉伸粘結強度比（23±2℃）作用條件下的拉伸粘結強度要低。

（2） （-20±2℃）作用并使強度降低的幅度小于浸水的作用，說明水解反應在硅酮結構密封膠的老化過程中起到了主要作用。

2.3 不同試驗條件下的斷裂伸長率：

由圖3可以看出：

（1）斷裂伸長率受試驗條件影響的程度不同。

（2）斷裂伸長率在浸水作用或（-20±2℃）作用下會較標準試驗條件下有所增加。

（3）不同樣品（23±2℃）的斷裂伸長率值相差很大，數值范圍150%～300%。說明不同配方體系決定了斷裂伸長率的大小。

2.4 不同試驗條件對拉伸破壞時形態的影響

在6個樣品中，（23±2℃）作用后拉伸試驗其破壞狀態均為內聚破壞;在浸水作用后拉伸試驗中，2#、3#樣品出現超過7%的粘結破壞;（-20±2℃）作用后拉伸試驗中，所有樣品都出現相當大的粘結破壞。因此，（-20±2℃）作用對硅酮結構密封膠的粘結破壞形態具有較大的影響。

2.5 硬度與拉伸粘結性的關系

按《硫化橡膠或熱塑性橡膠壓入硬度試驗方法》GB/T531.1-2008測定壓針壓入試樣的硬度值分別與（23±2℃）作用后拉伸粘結強度及斷裂伸長率進行對比。結果見表1。

由表1可見：高硬度會帶來高的拉伸強度，但拉伸粘結強度與斷裂伸長率的數值之間無明顯的對應關系，并不是拉伸粘結強度高，就對應于低的斷裂伸長率。

3、結論

根據上述試驗結果，可得出如下結論：

3.1硅酮結構密封膠拉伸粘結性應力一應變曲線呈現出符合二次多項式函數關系。

3.2浸水作用、（-20±2℃）作用條件會使硅酮結構密封膠的拉伸粘結強度下降，而其中水的作用更為明顯。

3.3伸長率在浸水作用或（-20±2℃）作用下會較標準試驗條件下有所增加，但不同配方體系決定了斷裂伸長率的大小。

3.4硬度、拉伸粘結強度有良好的對應關系，但拉伸粘結強度與斷裂伸長率之間沒有明顯對應關系。

參考文獻：

[1]GB16776-2005《建筑用硅酮結構密封膠》

[2]GB/T13477-2017《建筑密封材料試驗方法》

作者簡介：

王炎，男，本科，一級注冊結構工程師，主要從事建筑工程檢測工作。