硅酮胶的忧与思

       硅酮胶的市场现状

     随着建筑业的发展和建筑设计施工技术进步，建筑维护和装修档次的更新换代，对建筑节能、防水、隔热、隔音和舒适性要求不断提高，对以建筑防水、节能、装饰和结构粘结装配为主功能密封胶的需求量，持续保持着稳定的增长。

      硅酮密封胶是以端羟基硅氧烷聚合物和多官能硅氧烷交联剂为基础、添加增塑剂、补强剂等辅助材料，经复配、混合、均化等过程制备，室温固化（RTV）具有弹性粘接功能的高档粘接密封材料，具有优异的高低温力学性能和耐老化性能，单、双组分包装，固化快速快、使用方便、贮存稳定，在建筑防水、门窗和幕墙结构玻璃装配和建筑装饰等市场中占据重要地位。
      
    我国建筑幕墙从1979年开始起步，上世纪90年代前我国建筑用硅酮密封胶主要依靠进口，国内生产企业不足十家，产量不足万吨。经过近30年发展，特别是二十世纪初90年代的高速发展到现在，我国已发展成为世界第一幕墙生产大国和使用大国。2010年，仅建筑硅酮结构密封胶的生产企业，经中国建筑金属结构协会铝门窗幕墙委员会、中国建筑装饰协会幕墙工程委员会联合组织检查合格、准许使用的就有51家，硅酮密封胶的生产企业更多，由过去的几家发展到几十家、甚至上百家，不同厂家硅酮密封胶的质量差异较大。

    低价竞争导致铤而走险

    硅酮密封胶产品在我国发展初期表现出较大的利润空间，但随着技术的扩展和产量的不断增长，市场竞争逐渐激化，低价格成本竞争倾向的抬头，使企业平均利润率逐步下降，在这种形式下有些企业为自身短期利益出发开始出现不正当的竞争手段，以牺牲质量为代价，制造超低价格的产品。甚至不惜以高填充、填塞异物等坑害用户的自杀式手段，将正常价格下降1/3-1/4，更甚者以伪劣产品假冒名牌，扰乱了市场并严重伤害行业的健康发展。主要问题有以下几个方面：

      
    （1）密封胶中填充白油（矿物油）等低沸点物质。密封胶中填充了白油（矿物油），不仅使密封胶的成本大大降低，同时使密封胶的外观、挤出性能有很大改善，用户使用过程中暂时不能发现质量问题，随着时间的推移，密封胶中白油（油矿物）逐渐挥发，致使密封胶变硬、变脆而出现开裂现象（如图1）；同时矿物油又是丁基密封胶致命的溶剂，白油（油矿物）低沸点物质逐渐挥发渗入到丁基密封胶内，致使丁基密封胶溶解，造成中空玻璃流油、出雾、脱粘等现象（如图2）。
     

    图1密封胶的开裂现象                 图2中空玻璃的流淌现象

    （2）密封胶自身耐老化能力差。部分厂家的密封胶初始时各项性能都能达到国家（行业）标准要求，经过一段时间的风吹、雨淋、日晒老化后，密封胶的各项性能有大幅度的衰减，密封胶会变硬、变脆，在建筑工程上使用后会出现严重的开裂、漏水问题。现行的国家（行业）标准对密封胶耐老化能力的考察，是经过一定的老化试验（高低温、浸水、水紫外）后，密封胶粘结拉伸强度大于等于某一定值（如GB16776/2005标准规定，经过高低温、浸水、水紫外，密封胶粘结拉伸强度大于等于0.45MPa），对密封胶力学性能的衰减程度未做考察。而国外先进标准如欧洲硅酮结构胶标准EN15434《建筑用玻璃―结构或抗紫外线密封胶》标准对老化后力学性能的考察用力值的衰减率（老化后最大拉伸强度与标况下的最大拉伸强度比值不小于0.75，内聚破坏面积不小于90%）衡量密封胶性能的好坏。判别方法符合结构密封胶老化寿命的实际情况，更具合理性。因此，参照国外先进标准修订、完善我国现行的国家（行业）标准，是提高密封胶质量较好的方法之一。
      
    （3）假冒名牌、以次充好。部分工程承建商为了追求高额利润，在制作工程的中间过程使用劣质密封胶仿冒名牌产品、偷梁换柱、以次充好，给工程造成严重的质量隐患。
      
    部分企业靠低价竞争铤而走险，最终结果是使建筑工程的质量严重下降，使“玻璃幕墙成为城市上空的定时炸弹”变为现实，给子孙后代的安全留下严重的隐患。因此，要治理这种混乱局面，光靠市场调节不行，有关部门应该出面干预。同时希望进一步完善我国硅酮结构胶标准，实行强制政策提高行业准入制度，同时强化施工单位的管理。也希望有关部门设立专门的检测机构，到建筑工地施工现场进行抽查，对规范操作的予以表彰，对不合格的予以批评。更希望媒体对此方面也给予必要的支持，对假冒伪劣行为给予揭露。
  
    硅酮胶标准差异分析

    近几年我国按工程要求制定了一系列硅酮密封胶的产品标准，如《建筑用硅酮结构密封胶》(GB 16776)、《幕墙玻璃接缝用密封胶》(JC/T
  882)、GB/T22083《建筑密封胶分级和要求》、GB24266《中空玻璃用硅酮结构密封胶》、《石材用建筑密封胶》 (GB/T
  23261)、《建筑用阻燃密封胶》(GB/T 24267) 、《建筑用混凝土接缝封胶》(JC/T 881)、《建筑窗用弹性密封胶》(JC/T
  485)、《中空玻璃用弹性密封胶》(JC/T 486)、《建筑用防霉密封胶》(JC/T 885)等，制订了相应的试验方法标准(GB
  13477)，为促进建筑用硅酮密封胶的功能化发展创造了有利条件。
      硅酮结构胶标准主要有美国、中国和欧洲三大标准体系，我国国家标准GB16776《建筑用硅酮结构密封胶》起草、修订主要参照了美国ASTM
  C1184标准，主要测试项目与ASTM C1184基本相同，与欧洲硅酮结构胶标准有较大差异，具体差异如下：
    1、GB16776与美国硅酮结构胶标准ASTM C1184的差异
    (1)拉伸粘接强度值不同
      C1184规定的拉伸粘结强度最小值为0.345MPa，
  GB16776规定23℃拉伸粘结强度最小值为0.6MPa，其它条件下拉伸粘结强度最小值为0.45MPa。增加了23℃时最大拉伸粘结强度伸长率≥100%等指标。
      (2)粘结破坏面积不同
      GB16776还特别强调结构胶对基材的粘结性，规定在经过5种条件处理的试件拉伸粘接性试验后结构胶的内聚破坏面积必须大于95％
  ；而ASTMC1184没有规定粘接破坏面积，只是强调在按ASTM C794进行剥离粘接性试验时结构胶的内聚破坏面积必须大于75％ 。
      (3)老化（水-紫外光照）试验方法不同
      
    ASTMC1184中引用的ASTMG53试验方法进行5000h的老化试验虽然更科学，但耗时太长，不利于标准的实施；经过大量的试验，GB16776选用了ISO11431规定的方法，进行了试件的浸水光照300h试验，试验设备简单，试验条件对试件的破坏程度严厉很多，因此试验周期大大缩短。

    2、GB16776与欧洲硅酮结构胶标准的差异
    GB16776与欧洲硅酮结构胶标准EN15434 性能对比如下表，1～7项为GB16776标准要求内容；8～15项为EN15434标准要求内容。

  GB16776与欧洲硅酮结构胶标准EN15434对比

    从上表可以看出：EN 15434 与GB16776相比增加了以下几个方面内容：
      
    （1）力学性能方面：EN15434除了考察结构胶的拉伸性能之外，增加了剪切、撕裂、机械疲劳、长期剪切和循环拉伸下的蠕变等性能检测。
      
    （2）人工加速（环境）老化方面：EN15434增加了水-紫外光线辐照1008h、盐雾环境、潮湿SO2环境、幕墙清洁剂浸泡环境、
  100℃高温环境条件下密封胶的耐老化性能检测。

   （3）老化后力学性能的考察
    EN15434用力值的衰减率（老化后最大拉伸强度与标况下的最大拉伸强度比值不小于0.75，内聚破坏面积不小于90%）衡量密封胶性能的好坏；GB16776用某一定值（如23℃下粘结拉伸强度≧0.6MPa，经高低温、浸水、水紫外老化后，粘结拉伸强度≧0.45MPa）考察。EN15434判别方法符合结构密封胶老化寿命的实际情况，更具合理性。

   （4）施工方面：增加了气体包裹等性能检测。
      
   （5）产品的稳定性方面：增加了热重分析、红外光谱分析检测项目。热重分析法是在程序控温下（一定升温速率或温度一定延长时间）测量物质的质量与温度关系的技术。它可以在较短的时间内观察物质在很宽温度范围的质量变化；红外光谱分析是利用分子固有振动能相对应的红外线将被吸技术确定分子结构。两种分析方法结合保证产品的稳定性和唯一性。
     
    通过上述分析可以看出：欧洲标准EN15434对硅酮结构胶老化寿命的考察更加全面，更具合理性，这也是我国硅酮结构胶标准值得借鉴学习的方面。目前，郑州中原应用技术研究开发有限公司已经开发出符合欧洲标准EN15434的产品。