硅酮密封膠為什么會(huì)變色？

【中玻網(wǎng)】硅酮密封膠因具有優(yōu)異的耐高低溫性能，優(yōu)越的耐氣候老化性能及良好的粘結(jié)性能，已經(jīng)在建筑防水密封領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是在建筑幕墻上應(yīng)用時(shí)，經(jīng)常碰到硅酮密封膠顏色發(fā)生變化的問(wèn)題。硅寶科技應(yīng)用技術(shù)工程師針對(duì)兩個(gè)實(shí)際工程中硅酮密封膠的顏色變化進(jìn)行深入分析，總結(jié)了導(dǎo)致硅酮密封膠變色的原因。

　　1.引言

　　眾所周知，建筑的設(shè)計(jì)使用年限一般都在50年以上，要求使用的材料也必須具有較長(zhǎng)的使用壽命。由于硅酮密封膠具有優(yōu)異的耐氣候老化性和耐高低溫性能，廣泛的粘結(jié)性，良好的物理機(jī)械性能，在各類(lèi)幕墻、門(mén)窗的粘結(jié)密封中已經(jīng)有幾十年的使用歷史，為新型建筑的能耗降低和密封防水做出了突出的貢獻(xiàn)。硅酮密封膠在使用過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)粘結(jié)失效、開(kāi)裂、變色等問(wèn)題。粘結(jié)失效和硅酮密封膠開(kāi)裂會(huì)導(dǎo)致建筑的防水密封失效，已經(jīng)受到大家的重視，所以在項(xiàng)目開(kāi)始前，施工方均會(huì)對(duì)相應(yīng)的粘結(jié)基材進(jìn)行粘結(jié)性測(cè)試，同時(shí)施工流程也越來(lái)越規(guī)范。但硅酮密封膠的變色問(wèn)題仍是目前比較棘手的事情，變色包括硅酮密封膠與膠條不相容變色，硅酮密封膠與異物接觸變色和環(huán)境因素致硅酮密封膠變色等。

　　2.硅酮密封膠與膠條不相容

　　在建筑幕墻行業(yè)中，當(dāng)粘結(jié)密封材料之間或者粘結(jié)密封材料與基材相互接觸時(shí)，相互不產(chǎn)生有害的物理、化學(xué)反應(yīng)的性能定義為相容。目前在建筑上使用較多的膠條是三元乙丙（EPDM）膠條，但多年的實(shí)際案例表明，大部分的EPDM膠條均與硅酮密封膠不相容。不相容現(xiàn)象具體表現(xiàn)為淺色硅酮耐候密封膠發(fā)生變色，甚至是硅酮密封膠與基材粘結(jié)失效，嚴(yán)重破壞了幕墻的美觀度及防水密封安全性。對(duì)這種變色現(xiàn)象，不能簡(jiǎn)單理解為硅酮密封膠或膠條存在質(zhì)量問(wèn)題，而是這兩種材料不相容造成的。

　　案例1：某大廈主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用半隱框中空玻璃幕墻，主體高度為101.3m，面積約為10000m2。該大廈豎向接縫采用灰色硅酮密封膠，橫向接縫采用黑色硅酮密封膠進(jìn)行防水密封。該大廈于2014年3月開(kāi)始外墻硅酮密封膠施工，在2014年6月灰色硅酮密封膠表面出現(xiàn)了黃變，而黑色硅酮密封膠表面顏色無(wú)明顯變化（見(jiàn)圖1）。

　　圖1硅酮密封膠的變色現(xiàn)象

　　經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的割膠檢查，硅寶科技應(yīng)用技術(shù)工程師發(fā)現(xiàn)硅酮密封膠下面隱埋著EPDM膠條，初步判定灰色硅酮密封膠局部黃變是由于密封膠和EPDM膠條不相容導(dǎo)致的，灰色膠顏色淺，感官變化明顯，而黑色膠顏色深，感官不明顯。隨后現(xiàn)場(chǎng)割取了EPDM膠條樣品帶回檢驗(yàn)中心（隸屬于硅寶科技“國(guó)家企業(yè)技術(shù)中心”）進(jìn)行相容性測(cè)試驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

　　圖2硅酮密封膠與EPDM膠條的相容性測(cè)試：

　　（a）空白對(duì)比；（b）EPDM膠條測(cè)試

　　從圖2中可以看出，通過(guò)紫外箱加速老化48h后，與EPDM膠條接觸的硅酮密封膠表面就明顯出現(xiàn)顏色變化，進(jìn)一步說(shuō)明該工程采用的EPDM膠條與硅酮密封膠不相容。在實(shí)際工程應(yīng)用中，必須避免該種EPDM膠條與硅酮密封膠直接接觸。

　　為了解決工程中硅酮密封膠變色的問(wèn)題，硅寶應(yīng)用技術(shù)工程師在應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中嘗試采用以下方式進(jìn)行修正：硅酮密封膠表面清洗、清除變色層硅酮密封膠。

　　2.1硅酮密封膠表面清洗方案

　　圖3不同溶劑的清洗效果

　　對(duì)現(xiàn)場(chǎng)取回的已經(jīng)變色的硅酮密封膠，選用不同溶劑對(duì)其表面進(jìn)行清洗，結(jié)果如圖3。從圖3中可以看出，大多數(shù)溶劑均無(wú)明顯效果，只有使用無(wú)水乙醇和70%乙醇擦洗時(shí)表面能使密封膠表面顏色變淺，但不能完全清理黃變（見(jiàn)表1）。在進(jìn)行清洗時(shí)必須多次擦拭才有效果，這種操作在項(xiàng)目上執(zhí)行起來(lái)非常困難。說(shuō)明對(duì)已經(jīng)變色的硅酮耐候膠采用清洗方法處理是不可行的。

　　2.2割掉變色層硅酮密封膠方案

　　硅寶應(yīng)用技術(shù)工程師將從現(xiàn)場(chǎng)取回來(lái)的已經(jīng)變色的硅酮密封膠從中間剖開(kāi)，發(fā)現(xiàn)剖面仍然保持硅酮密封膠的本色。為了驗(yàn)證割掉變色層硅酮密封膠方法的實(shí)際效果，采用紫外箱加速老化處理未變色密封膠層，處理結(jié)果如圖4。

　　圖4割掉變色層硅酮密封膠的紫外加速老化對(duì)比：

　�。╝）剛切割開(kāi)的硅酮密封膠；（b）紫外線照射2天

　　從圖4可以看出，紫外線照射的膠體剖面48h就能觀察到明顯的黃變現(xiàn)象。說(shuō)明EPDM中的一些增塑劑、脫模劑等小分子物質(zhì)已經(jīng)完全滲透進(jìn)入硅酮密封膠內(nèi)部，經(jīng)紫外照射后膠體顏色發(fā)生黃變。因此即使將現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生黃變的硅酮密封膠表面割掉，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的陽(yáng)光照射后，新的膠體表面仍然會(huì)發(fā)生黃變現(xiàn)象。

　　上面兩個(gè)驗(yàn)證試驗(yàn)表明，對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)變色的硅酮密封膠，采用清洗或者割掉變色層硅酮密封膠均無(wú)法從根本上解決變色問(wèn)題。該玻璃幕墻工程密封膠已經(jīng)施工完成，如果要從根本上解決硅酮密封膠的變色問(wèn)題，只能割掉全部硅酮密封膠，選擇相容的膠條替換原有EPDM膠條，再進(jìn)行打膠。這種后期的彌補(bǔ)措施會(huì)大大的延長(zhǎng)工期，并造成材料和人工的浪費(fèi)，需要的費(fèi)用也是新建項(xiàng)目的三倍以上。