密封膠之基礎知識及實際問題分析解答

1.建筑密封膠基本概念

建筑密封膠是一種由基礎膠料、填料、固化劑及其它助劑組成的膏狀的建筑密封材料，打出使用后會固化變成有彈性的橡膠材料，粘接在建筑基材上，起到密封，防水防漏的作用，主要應用于建筑物接縫的填縫密封。作為建筑膠粘劑的一種，它與其它建筑膠粘劑如膠水等在形態和應用上都有顯著區別，其它的建筑膠粘劑一般都是流體狀的，主要用來粘接、粘貼建筑裝飾材料，是沒有密封作用的。

建筑密封膠根據所起的作用不同可以分為兩類：一類是建筑結構密封膠，另一類是非結構性密封膠。建筑結構密封膠又簡稱結構膠，是用在幕墻單元件制作時對玻璃等建筑板材起結構性粘接和密封作用，這些板材是完全靠結構膠粘接在框架上的，沒有其它的固定連接。因此，結構膠對強度、粘接力都有嚴格的要求。非結構性密封膠也就是結構膠以外的其它建筑密封膠，這類膠的作用是接縫密封，不起結構粘接作用，因此對強度沒有很嚴格的要求，只要能較好地粘附在基材上起到密封作用就可以了。由于要考慮到基材熱脹冷縮對接縫伸縮的影響，密封膠必須有較好的彈性和位移能力。 

2．影響密封膠固化性能的因素

表干：密封膠打出來時是膏狀的，用手指或其他材料接觸它的表面時，膠料會粘附在手指或材料上。密封膠打出來以后，表面接觸水份開始固化結皮，當表皮形成以后，再用手指或材料去接觸起表面時，就不會再有膠料粘附在手指或材料上了。這就稱之為表干。

表干時間：密封膠從容器中打出來開始記時，到它表干所需要的時間就是表干時間。

消粘：密封膠表干之后，用手指接觸表面，雖然沒有膠料粘附在手指上，但還是能感覺到膠表面與手指之間有一定的粘附力，這種現象我們稱之為還沒有消粘。這是膠表面的固化反應還沒有進行完全的表現。隨著時間的延長，它還會進一步固化，直到表面形成一層有一定彈性和強度的表皮，用手指接觸感覺干爽，沒有粘附的感覺，我們稱之為消粘。

消粘時間：密封膠從容器中打出來開始記時，到它表面消粘所需要的時間就是消粘時間。

環境因素對密封膠的固化性能有很明顯的影響。首先是溫度的影響，溫度越高，固化反應速度越快，表現出來的現象是表干、消粘都比較快，如果溫度很低，如5℃以下，密封膠固化就會很慢。而如果溫度過高，如40℃以上，密封膠會因為表干太快而不便使用。

濕度對密封膠的固化性能也有明顯的影響，因為密封膠固化反應需要空氣中的水份，所以過于干燥的天氣如相對濕度低于40℃對密封膠的固化是不利的。但并不是濕度越高越好，因為密封膠固化時要放出揮發性小分子，如果空氣濕度太大，小分子就不容易揮發，這樣也不利于密封膠固化。實驗已經證明，當相對濕度高于80℃時，密封膠消粘和深層固化會受到影響，有時經過2-3天，密封膠的表面還有粘性。

國家標準規定的密封膠性能的標準條件是溫度（23±2）℃，相對濕度（50±5）℃

3.密封膠的主要性能

（1） 外觀：密封膠的外觀主要取決于填料在基膠中的分散情況。填料是一種固體粉末，在經過捏合機、研磨機、行星機的分散后，它能均勻的分散在基膠中形成細膩的膏狀物，有時根據填料本身性質的不同，也不排除存在極少量輕微的細粒或細沙，這都是可接受的正常現象。如果填料分散的不好，就會出現很多很粗的粒子。除了填料的分散外，其它一些因素也會影響產品的外觀，如混入顆粒雜質，結皮等。這些情況都會被認為是外觀粗。外觀的觀察方法是將產品從包裝中打出來直接觀察，或者將產品打1-2g在白紙上，對折白紙壓平再打開觀察，術語叫“蝶形觀察”。發現粗粒時應對粗粒進行判斷。  

（2） 硬度：硬度是指密封膠完全固化成為橡膠體之后的硬度，屬于產品物理機械性能之一。硬度是指材料抵抗企圖物質刻劃或壓入其表面的能力。根據測定硬度方法的不同，硬度的表示方法有布氏硬度、洛氏硬度、邵氏硬度等多種方法。國家規定用邵氏A硬度。標準的硬度值是按照國標方法制作試件用硬度測定儀檢測出來的。密封膠的硬度高，表面密封膠剛性強，彈性及柔性不足；硬度小就相反，彈性和柔性好，剛性不足。因此密封膠既不是越硬越好，也不是越軟越好，而是根據實際需要有一定的范圍要求。

（3） 拉伸強度：拉伸強度也是密封膠完全固化之后的機械性能之一。拉伸強度又稱抗張強度，扯斷強度，俗稱拉力。是指材料受到拉力時抵抗破壞的能力。拉伸強度值也是按國家標準規定的方法檢測出來的。密封膠根據其使用的需要是要有一定強度要求的,特別是結構膠,更是在國標中明確規定了強度的最低值,強度太差的密封膠是不能滿足使用需要的。但是,如果過分強調密封膠的強度而忽略了彈性也是不可進取的。

（4） 伸長率：伸長率是密封膠完全固化之后的彈性表現，也屬于機械性能之一，指材料在拉伸時的總伸長與原長之間比值的百分率。彈性好的密封膠就會有較大的伸長率。作為伸長率的最低要求，密封膠必須滿足國家標準中定伸性能的要求。

（5） 拉伸模量和位移能力：拉伸模量和位移能力是上述幾個機械性能的綜合性能表現。拉伸模量表征的是密封膠拉伸到一定伸長率時產生的強度。因此摸量的表示方法是同時與伸長率一起的，如伸長25%時拉伸摸量是0.46Mpa。位移能力是表示由于基材熱脹冷縮導致接縫變位時密封膠所能承受的變位能力。比如我們稱密封膠具有±25%的位移能力，就表明使用該產品的膠縫可以承受原來寬度25%的拉伸與壓縮，例如原膠縫寬度為12mm，它最大可以壓縮到9mm，拉伸到15mm。位移能力可以用拉伸壓縮循環或冷拉熱壓循環的方法檢測出來。 

（6） 對基材的粘接性：這是密封膠實際使用中很重要的一項性能，密封膠必須對實際使用的基材有良好的粘接性才能使用。檢驗粘接性的簡便方法是將基材用適當的溶劑或洗滌劑清潔干凈并干燥后，并將密封膠打在上面，待密封膠固化之后（約3-5天），用手剝離密封膠觀察粘接情況。 

（7） 擠出性：這是密封膠施工性能的一個項目，用來表示密封膠使用時打出的難易程度，太稠的膠擠出性就差，使用時打膠就很費力。但如果單純考慮擠出性而將膠做的太稀，就會影響密封膠的觸變性。擠出性可以用國家標準規定的方法進行測定。 
  （8） 觸變性：這是密封膠施工性能的另一個項目，觸變性是流動性的反義詞，是指密封膠只有在施以一定壓力下才會改變它的形狀，沒有外力時則可保持其形狀而不會流動。國家標準規定的下垂度的測定就是對密封膠觸變性的判斷。 

4．密封膠性能的簡易判斷方法

將密封膠從膠瓶打出成膠條，在打膠及對膠條的觀察過程中可以對下列性能進行檢測或簡易判斷。

（1） 擠出性：可以通過打膠時的難易程度初步感覺出膠的擠出性。

（2） 固化性能：膠條打出之后，可以測定表干時間，消粘時間以及完全固化時間，判斷出固化性能是否正常。

（3） 觸變性：膠條打出后，水平放置不變形，表面密封膠觸變性合格，如果有流淌變形的現象，表明觸變性不好。

（4） 硬度：膠條完全固化后（一般約1-2天），用手指按壓膠條可以感覺它的硬度，該方法可以對硬度進行相對比較。

（5） 強度、彈性和伸長率：拉動完全固化后的膠條可以對強度、彈性和伸長率進行相對判斷。進行這一實驗時必須注意：我們平常是將膠條打在紙上的，從紙上撕下膠條后，往往在膠條上粘了一層紙，如果這樣拉動膠條，由于紙是沒有彈性的，一拉就會撕裂，同時粘在紙上的膠條也就會撕裂開一個口子，由于硅酮密封膠抗撕裂強度一般都比較低，拉伸產生的應力會集中在撕裂處，很容易從這里拉斷膠條，影響觀察判斷。正確的做法是將膠條打在塑料薄膜上，待膠條完全固化后拉動膠條對性能進行判斷。

5．密封膠的相應標準（部分）

（1） 國家標準GB16776《建筑用硅酮結構膠》：這是一份強制性的國家標準，規定了結構膠的基本性能要求，所有在我國生產、銷售、使用的結構膠都必須符合該標準的要求。

（2） 建材行業標準JC/T883-2001《石材用建筑密封膠》：石材密封膠除了執行GB/T14683之外，同時執行這一標準。

（3） 建材行業標準JC/T885-2001《建筑用防霉密封膠》：防霉密封膠除了執行GB/T14683之外，同時執行這一標準。

（4） 公司需要制定企業標準，一般指標都要高于國家標準。 

6．密封膠的儲存條件

前面已經講過，密封膠是通過暴露在空氣中接觸水份固化的，密封狀態下是儲存穩定的。但是，這種穩定也不是絕對的，密封膠在儲存過程中，填料中含有的羥基會與交聯劑、催化劑發生副反應，這種副反應會逐漸消耗體系中的交聯劑、催化劑，使之逐漸失效。表現出來的現象是，隨著密封膠儲存時間的延長，使用時它的固化性能就會降低，如表干、消粘時間延長甚至不能消粘，強度變差，不能完全固化，膠料變稠變干等。這種變化如果很微弱，膠種的固化性能還能滿足用戶和標準的要求，我們就認為密封膠還在保質期內，如果這種變化超過了這種限度，使得密封膠的固化性能達不到要求，就表明已經過期了。

由此可見，密封膠的儲存期與體系的副反應程度直接相關，副反應的進行除了與體系配方工藝本身有關系之外，副反應速度與儲存條件主要是溫度有直接關系，儲存溫度越高，副反應越快，產品的儲存期就越短，所以我們對產品的儲存條件有明確的規定，要求儲存溫度不能高于27℃。當然，儲存溫度也不是越低越好，過低的儲存溫度（如0℃以下），可能會引起膠漿狀態的不良變化。

密封膠儲存過程中需要特別注意是另一個因素是密封性。密封膠使用的包裝物（塑料瓶、軟包裝鋁膜等）必須密封完好。如果密封不好，密封膠會因為接觸空氣而固化。

（節選自膠粘劑輔料論壇）