【科普】是好胶，就不怕！密封胶de“人工老化”检验
硅酮密封胶是一种用量虽小，但是却发挥了大作用的材料，它在建筑中有密封、接缝、防水等重要功能。在服役过程中，硅酮密封胶需要长期保持稳定性和耐久性，更需要具有优异的密封性和粘接强度。由于硅酮密封胶在使用过程中，会长时间的暴露在阳光、大气和湿热环境中。因此，硅酮密封胶的耐候性能是一项至关重要的质量控制指标，直接关系到建筑的质量和安全。
硅酮密封胶需要进行人工老化试验来检测其耐候性能，较常见的试验方法有热空气老化、紫外老化和氙灯老化试验。硅酮密封胶老化，是导致硅酮密封胶性能下降的关键因素。
1.热空气老化试验
热空气老化试验是将密封胶放置在具有热、氧环境的加速老化试验箱中，通过测定老化前后密封胶性能的变化，评价其耐热老化性能。
《GB/T 13477.19建筑密封材料试验方法第19部分：质量与体积变化的测定》对建筑密封材料热老化试验方法的规定是把硅酮密封胶在金属环上制备成试件，在标准条件下养护28d，再在(70±2)℃鼓风干燥箱中放置7d。老化完成后，测试试件的质量和体积变化。
美标ASTM C1184规定的有机硅密封胶热空气老化试验方法是，把密封胶在铝板上制备成试件，在标准条件下放置7d，再在(70±2)℃下放置21d。老化完成后，测试热失重，并检查是否发生龟裂和粉化。
2.紫外老化试验
紫外老化试验是一种人工气候加速老化试验方法，把密封胶暴露于紫外辐射、热和水环境中，从而模拟密封胶在实际使用环境中暴露于日光下的自然老化效果。
在建材行业标准JC/T 485中，规定了建筑窗用弹性密封胶的紫外老化试验方法为：把密封胶制备成试件，放置在水-紫外线辐照试验箱中，其中灯管功率为300W，与箱底平行，距试件250mm，紫外线辐照强度为(2000~3000)μW/cm2，进行浸水光照试验，试件玻璃面朝向光源，辐照168h，水温为(40±5)℃。光照结束后，测试试件的定伸粘结性。
而在美标ASTM C1184中，规定有机硅密封胶紫外老化试验方法是把密封胶制备成五个试件，其中紫外荧光灯在340nm处的辐照强度为0.89W/(m2·nm)，至少暴露5000h。老化完成后，测试试件的拉伸粘结性。若试件厚度小于20mm，暴露循环在(60±2.5)℃的黑板温度下紫外辐照8h，然后在(50±2.5)℃的黑板温度下冷凝、润湿4h;若试件厚度大于20mm，暴露循环则在(60±2.5)℃下紫外辐照5h，然后在低于40℃下紫外辐照并喷淋1h。
3.氙灯老化试验
氙灯老化试验也是一种人工气候加速老化试验方法，把试件在潮湿环境下暴露于氙灯下，可用于模拟密封胶材料在实际使用环境中暴露于日光下的自然老化效果。
在建筑工业行业标准中，《JG/T 471 建筑门窗幕墙用中空玻璃弹性密封胶》规定的氙灯老化试验方法是把密封胶制备成5个试件放置于水-紫外辐照试验箱，光源为氙灯或同等光源，光强度(50±5)W/m2，波长300~400nm，进行浸水光照试验，水温为(45±1)℃，辐照时间为168h(W用途产品，详见第4节说明)或(1008±8)h(H和P用途产品)。处理后试件在标准条件放置(24±4)后，测试拉伸粘结性。《JG/T 475 建筑幕墙用硅酮结构密封胶》中关于氙灯老化试验方法的规定与JG/T 471类似，其中光强度为(60±5)W/m2，浸水光照试验时间为1008h。
而在美标ASTM C1184中，规定有机硅密封胶氙灯老化试验方法是把密封胶制备成五个试件，其中氙灯光照强度0.51W/(m2·nm)，波长为340nm，暴露时间为至少5000h，暴露循环为102min的辐照和18min的辐照加喷淋或浸泡，喷淋水温控制在(21±5)℃，浸泡水温为(40±5)℃。另外也可使用2h辐照和2h辐照加喷淋或浸泡的暴露循环。暴露试验中，黑板温度为(70±2.5)℃，环境箱温度为(48±2)℃，湿度(50±10)%RH。
4.结语
人工老化试验是评价硅酮密封胶耐候性能及其安全性的一个有力的检测手段。硅酮密封胶由于其分子主链结构中含有Si-O-Si键，因此具备优异的耐紫外老化、耐气候老化和耐高低温性能。然而，为了降低成本，目前市面上出现了不少以廉价矿物油(俗称白油)部分替代聚二甲基硅氧烷的充油密封胶。研究结果表明，充油密封胶在经过热老化、紫外老化等处理后，各项力学性能均大幅下降，无法满足相关标准的性能要求，还会伴随诸多应用问题，存在各种各样的安全隐患[1]。进行人工老化试验，可以让充油密封胶的缺点暴露无遗。
广州市白云化工实业有限公司始终秉承着“把最好的产品奉献给人类”的企业使命，始终承诺旗下的每一支密封胶产品坚决不充油，绝不添加降低品质的劣质原材料。此外，我们对产品也有着严格的质量控制，在经过人工老化试验后，产品各项力学性能指标都符合相关标准要求，甚至与老化前的性能相比也没有明显的下降，具备优异的稳定性和耐候性。选择BAIYUN，与品质同行!
参考资料：
[1] 周平，等.填充矿物油对硅酮密封胶老化性能的影响分析[J]. 中国建筑防水.2018, 8, 11-14, 19.
作者：byonline
来源：广州市白云化工实业有限公司
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