單組分MS建筑密封膠用于PC外墻密封

摘要：住宅工業化成為住宅建筑發展的主流，PC外墻伸縮縫采用密封膠進行嵌填的工程項目越來越多。本文通過分析現階段PC外墻施工縫密封存在的誤區，明確PC外墻應優先選用MS建筑密封膠，并對比出單組分MS建筑密封膠相對于雙組分而言，具有施工方便，粘接效果更好的特點。同時發現，檢測標準限制和應用案例缺乏是現今單組分MS建筑密封膠用于PC外墻應用推廣的難點。

關鍵詞：單組分；MS密封膠；PC外墻

One component MS construction sealant for PC external wall sealing

Luo Xi, Wan Sheng, Zhan Feng 

(Guangdong Pustar Adhesives & Sealants Co., Ltd.; Dongguan Guangdong 523600)

Abstract: Housing industrialization will be applied in house from development main trend. More and more projects will be filled with sealant in PC expansion joints of the external wall. This paper analyzed the misunderstanding of sealant choosing of PC expansion joints and showed the priority selection of MS sealant. Compared the one component relative to two component, one component has the advantage of convenient construction and better bonding. And also find , it is difficult to promote the MS one component using for PC external wall because of the limit detection standard and application case.

Key words: One component; MS Sealant; PC external wall

住宅工業化是以構配件預制化生產、裝配式施工，以設計標準化、構件部品化、施工機械化為特征，整合設計、生產和施工等整個產業鏈，實現住宅產品節能、環保、全生命周期價值最大化的新型生產方式[1,2]。發展裝配式住宅是實現住宅工業化的關鍵，PC構件生產工廠化是住宅工業化的標志。與傳統施工模式相比，住宅工業化建造模式能實現大規模生產，生產速度快，成本進一步降低。對于復雜節點采用PC構件，能有效兼顧施工效率和施工質量，控制結構實體質量及滲漏、裂縫等質量通病的發生[3,4]。2015年11月14日中國工程建設項目管理發展大會中《建筑產業現代化發展綱要》明確提出，到2020年，裝配式建筑占新建建筑的比例20%以上，直轄市、計劃單列市及省會城市占30%以上，保障性安居工程采取裝配式建造的比例達到40%以上。到2025年，裝配式建筑占新建建筑的比例50%以上，保障性安居工程采取裝配式建造的比例達到60%以上。據國家統計局公布數據，2014年全國實行投標承包新開工面積99.8億平方米。密封膠作為PC外墻伸縮縫重要的嵌縫材料，將會迎來爆發性增長[5,6]。本文通過分析現階段PC外墻施工縫密封存在的誤區，并明確PC外墻用膠類型優選類型，對比單、雙組分MS建筑密封膠的差異性，并說明了單組分MS建筑密封膠用于PC外墻密封推廣存在的標準限制和應用案例缺乏的問題。

1 PC外墻施工縫密封存在誤區

圖1  預制外墻掛板接縫構造示意圖

PC工程在國外應用普遍，但技術引進較晚，國內產業鏈不完善，缺乏專業技能配套，存在各種不合理選擇和使用密封膠現象。國內各建筑設計和施工單位對防水工程投入少，缺乏防水意識，沒有引起足夠的重視，在PC外墻施工縫密封問題上常出現各種不合理現象，主要有以下3種：①誤以為PC外墻施工縫部位設計了企口（如圖1，內外橫縫結構高度差），足夠起到防水作用，直接采用砂漿填補接縫，經熱脹冷縮后出現內外伸縮縫填縫部位開裂，3道防水設計變成僅有企口作用的1道防水，出現工程漏水現象；②SR建筑密封膠耐候性好，常被直接用于PC外墻密封，但其表面不可涂飾性，且污染基材，影響工程美觀度；③施工單位知道PU建筑密封膠適用于混凝土接縫防水，卻忽視其耐候性差，不適用于外墻接縫的特點，錯誤使用PU建筑密封膠，后期出現粉化、龜裂現象，導致接縫部分漏水。

2 PC外墻用密封膠選擇

表1 常用建筑密封膠結構與優缺點對比

常用密封膠主要有硅酮（SR）建筑密封膠、PU建筑密封膠和MS建筑密封膠等[6]，其結構與優缺點對比見表1，其中SR建筑密封膠以線性聚硅氧烷為主要原料制成，其主鏈由Si-O-Si（鍵能為444 kJ·mol-1）組成，在固化過程中交聯劑與基礎聚合物反應形成網狀的Si-O-Si骨架結構，具有優異的耐候性，是玻璃幕墻首選；但其表面不能涂飾，且成分中的硅油會滲透、擴散到接縫周圍，吸附空氣中灰塵后產生污染。聚氨酯（PU）建筑密封膠以聚氨酯預聚體為主要成分制成，其主鏈主要由C-O（鍵能為339 kJ·mol-1）和N-C（鍵能為284 kJ·mol-1）組成，具有可涂漆，對基材無污染，與混凝土粘接性好等特點；缺點為耐老化性能相對較差[7]。硅烷改性聚醚（MS）建筑密封膠以端硅烷封端聚醚為基礎樹脂制備，主鏈為C-O，C-C（鍵能為348 kJ·mol-1）和Si-O-Si鍵，具有固化不產生氣泡，施工性良好，可涂漆，除不能用于玻璃幕墻外，其他建筑幕墻領域均滿足耐候性要求。PC外墻為混凝土預制結構，屬疏松性基材，密封膠直接受陽光（陽光下強紫外線能量可達399 kJ·mol-1 ）直射，對耐候性要求較高，采用SR建筑密封膠易造成污染，且不利于后期涂漆裝飾；采用PU建筑密封膠易由于密封膠老化、粉化和硬化等情況導致密封部位防水失效。表2不同建筑密封膠自然氣候老化后外觀。可以看出，PU建筑密封膠曝曬12個月后，出項明顯的開裂現象，SR建筑密封膠和MS建筑密封膠曝曬24個月后外觀良好，均沒有出現開裂情況。綜合對比可知，PC外墻密封應優先采用MS建筑密封膠。

表2 不同建筑密封膠自然曝曬老化后外觀

PC在國外已有成熟的發展經驗，PC外墻防水優先選擇MS建筑密封膠行業已普遍達成共識。在日本，80%以上的PC外墻密封均采用MS建筑密封膠，例如：1986年竣工的日本大阪HILTON大酒店和位于東京的日本鐘化大樓，用于PC外墻密封歷時約30年，密封部位MS建筑密封膠整體性能，無明顯粉化、龜裂等老化特征。實踐證明，MS建筑密封膠綜合性能優異，非常適用于PC外墻施工縫。

3 單、雙組分MS密封膠性能對比

MS建筑密封膠起源于日本，首先開發的為雙組分配方產品，其市場應用已相當成熟，相應施工工藝和性能也得到業界認同。雙組分MS建筑密封膠是以MS聚合物的基體樹脂配合以填料、增塑劑、催化劑等混合而成，由于耐老化性能好，廣泛用于PC外墻施工縫的密封防水，但雙組分MS建筑密封膠與混凝土基材粘結性極差，必須采用MS建筑底涂強化粘接基面，且施膠前需要預先混合，再用膠槍抽取后施工，操作不便。隨著研究的不斷深入，單組分MS建筑密封膠應運而生，其主要性能不但可與雙組分MS建筑密封膠媲美，而且可直接施工，對設備要求較低，操作方便。

圖2 MS建筑密封膠60%定伸應力變化與時間的依賴性

PC構件施工縫屬于典型的干縮縫，隨著時間的延長，混凝土尺寸會發生收縮變化，施工縫相對縫寬會逐年增加，密封膠對粘接界面的拉伸強度增加。圖2是MS建筑密封膠60%定伸應力變化與時間的依賴性。可以看出，在定伸寬度為60 %條件下，24h后單組分MS建筑密封膠應力變化率為68.11 %，較雙組分MS建筑密封膠（54.55 %）提高了24.86。具有比雙組分MS建筑密封膠更好的應力緩和性，對粘接界面的拉伸強度衰減速率比雙組分MS建筑密封膠明顯要快，更能保證粘接狀況，不易出現粘接界面破壞而導致漏水。

4單組分檢測標準受限

建筑膠粘劑標準中按聚合物化學組成制定的標準有建筑用硅酮結構密封膠、硅酮建筑密封膠、聚硫建筑密封膠、聚氨酯建筑密封膠和丙烯酸建筑密封膠，然而在國內并未有專門針對MS 聚合物制定的標準。國外暫時也沒有按聚合物化學組成設定的MS建筑密封膠相應標準，日本是套用按應用領域界定的JIS A 5758-2004《建筑物接縫和門窗玻璃用密封膠》標準。

表3  市場幾種單組分MS建筑密封膠性能對比

單組分MS建筑密封膠的基礎聚合物反應活性相對較低，徹底反應完全所需時間相對較長,如果標準給定的養護時間不夠，基團反應不徹底，密封膠內部交聯程度不夠，彈性恢復率表現較低。采用JC/T 881-2001[7]對比4款國內外MS建筑密封膠彈性回復率測試結果可知，按照A法養護，測試結果（見表3）不符合標準要求，采用GB/T 22083-2008[8]對單組分MS建筑密封膠進行分級，最高只能符合該標準中的12.5 P類型產品要求，結果為塑性材料，而實際的MS建筑密封膠為彈性密封膠，明顯欠妥；如果按照B法養護，彈性恢復率可達到60%以上，符合GB/T 22083-2008標準中的20LM類型產品要求，測試結果為彈性材料。綜上所述，由于現今沒有專門針對MS建筑密封膠應用的標準，套用按應用領域或分級界定的標準明顯欠妥，使得單組分MS建筑密封膠在建筑市場領域，尤其是PC外墻密封領域推廣異常困難。

5單組分缺乏應用案例

圖3 普賽達力鍵360UV單組分MS耐候建筑密封膠應用工程案例

雙組分MS建筑密封膠在PC外墻上應用廣泛，施膠人員對于雙組分產品同樣也形成了相應的施工習慣，對于單組分產品甚至不愿意去嘗試；雙組分MS建筑密封膠生產廠家由于已經占有了市場份額，也不太愿意花更多精力和時間來推廣單組分。因此，單組分MS建筑密封膠在PC外墻項目中缺少應用案例，相對于雙組分而言，單組分MS建筑密封膠應用道路艱難，但是經過兩年研究和推廣，普賽達力鍵360UV單組分MS耐候建筑密封膠產品通過JC/T 881-2001（彈性恢復率采用B法養護）和JC/T 485-2007[9]兩項標準檢測，分別符合其中的20LM級和8020級，在產品推廣過程中也得到一些PC外墻項目工程的認可，應用案例包括廣州萬科金色夢想樓盤、武漢名流世家樓盤和寧波普利凱車間（圖3）等。

6 結語

住宅工業化已然成為我國住宅產業發展的主流，其PC外墻伸縮縫應優先采用MS建筑密封膠進行密封，但由于相關人員缺乏經驗，常常出現誤用現象導致工程質量問題。雙組分MS建筑密封膠應用較早，相對比較成熟，而單組分MS建筑密封膠推廣力度不夠，使得粘接界面更有保障的新型產品單組分MS建筑密封膠卻一直無人問津。MS建筑密封膠相對其他類型密封膠而言缺乏相應的檢測標準，尤其是單組分MS建筑密封膠由于性能的特殊性以及檢測受限，已嚴重影響到單組分MS建筑密封膠的應用及推廣。為滿足標準及相應市場需求，國內MS建筑密封膠生產廠家在大力推廣單組分MS建筑密封膠未果后，極有可能轉而推廣雙組分MS建筑密封膠，單組分MS建筑密封膠將可能完全被市場拋棄，不利于市場的產品多元化發展。

參考文獻

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[8] 全國輕質與裝飾修建筑材料標準化技術委員會. GB/T 22083—2008建筑膠粘劑分級和要求[S]. 北京：中國標準出版社，2008.

[9] 全國輕質與裝飾修建筑材料標準化技術委員會. JC/T 485—2007建筑窗用彈性密封膠[S]. 北京：中國建材工業出版社，2007.

作者簡介：羅茜，女，碩士，廣東普賽達密封粘膠有限公司開發工程師，從事聚氨酯密封膠應用技術的研究。

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