有機(jī)硅密封膠在建筑上的應(yīng)用

吳健濤 陳炳耀 姚榮茂 全文高

摘 要：簡(jiǎn)單介紹建筑家裝市場(chǎng)中常見(jiàn)的脫酮肟型、脫醋酸型、脫醇型、脫酰胺型等四大類(lèi)密封膠的性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。逐一分析和概況有機(jī)硅密封膠在玻璃幕墻裝配、門(mén)窗裝配、石材幕墻裝配、路面修補(bǔ)等5個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用情況;通過(guò)總結(jié)我國(guó)有機(jī)硅建筑密封膠的生產(chǎn)及市場(chǎng)情況，分析未來(lái)的發(fā)展機(jī)遇及存在問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：有機(jī)硅;建筑;玻璃幕墻;門(mén)窗;石材;填縫

0 前言

有機(jī)硅密封膠又稱(chēng)之為室溫硫化（RTV）硅橡膠，根據(jù)硫化反應(yīng)放出的低分子化合物的不同，RTV有機(jī)硅密封膠又分為脫酸型、脫醇型、脫肟型、脫酰胺型、脫丙酮型等。目前建筑業(yè)常用的是脫酸型、脫肟型、脫醇型及脫酰胺型有機(jī)硅密封膠。有機(jī)硅密封膠具備優(yōu)異的耐老化性能，能在風(fēng)吹日曬的惡劣環(huán)境中保持良好粘接性能;同時(shí)在冷熱交換的高低溫下性能比較穩(wěn)定，能夠在-40～150℃的溫度中粘接完好如初。有機(jī)硅密封膠基材適用范圍廣泛，在石材、金屬、玻璃、水泥、陶瓷以及木材等領(lǐng)域均可使用。這些特殊性能，滿足了建筑行業(yè)對(duì)粘接密封材料的需求，目前有機(jī)硅密封膠在建筑上的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣。

1 建筑業(yè)常用有機(jī)硅密封膠的特點(diǎn)

1.1 脫酸型有機(jī)硅密封膠

脫酸型有機(jī)硅密封膠具有良好的粘接性能和貯存穩(wěn)定性，是發(fā)展起步最早、技術(shù)最成熟的密封膠之一。脫酸型有機(jī)硅密封膠適用于鋁材、玻璃、陶瓷等基材領(lǐng)域，鋁門(mén)窗的裝配工程中用量最大，曾一度占據(jù)了建筑有機(jī)硅密封膠的最大市場(chǎng)份額。但是脫酸型有機(jī)硅密封膠存在對(duì)金屬腐蝕嚴(yán)重，在室外高溫中容易降解等缺點(diǎn)，使其應(yīng)用推廣領(lǐng)域受到嚴(yán)重受限。

1.2 脫肟型有機(jī)硅密封膠

脫肟型有機(jī)硅密封膠又稱(chēng)之為中性密封膠，該密封膠品種研制工藝成熟，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，適用于水泥、鋼材、木方等傳統(tǒng)建筑基材，具有良好的粘接性和密封性。脫肟型有機(jī)硅密封膠基材適用范圍廣泛，施工工藝簡(jiǎn)潔高效，在密封膠的市場(chǎng)中的份額最大。但脫肟型有機(jī)硅密封膠生產(chǎn)成本比較高，而且溶助劑材料毒性強(qiáng)，不符合健康、環(huán)保發(fā)展理念。

1.3 脫醇型有機(jī)硅密封膠

脫醇型有機(jī)硅密封膠比脫肟型更環(huán)保和健康，在密封膠的市場(chǎng)時(shí)常代替脫肟型使用。脫醇型有機(jī)硅密封以鈦配合物為催化劑，有優(yōu)異的粘接密封性能（鈦配合物本身就是很好的增粘劑），而且生產(chǎn)成本較低，有良好的發(fā)展前景。但脫醇型有機(jī)硅密封膠施膠環(huán)境要求高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜，不適用于潮濕悶熱、通風(fēng)條件差的環(huán)境下使用。

1.4 脫酰胺型有機(jī)硅密封膠

脫酰胺型有機(jī)硅密封膠以甲基乙烯基-順-（N-甲基乙?；坊┕柰闉閿U(kuò)鏈劑，膠液模量比較低，硫化速度快，在道路、機(jī)場(chǎng)跑道等路面縫隙填充中應(yīng)用量比較大。脫酰胺型有機(jī)硅密封膠生產(chǎn)企業(yè)少，生產(chǎn)研發(fā)成本比較高，在有機(jī)硅密封膠市場(chǎng)占有量比較小;同時(shí)脫酰胺型有機(jī)硅密封膠交聯(lián)劑反應(yīng)活性高，硫化過(guò)程釋放出的酰胺揮氣體時(shí)常造成密封膠表面發(fā)粘，嚴(yán)重限制了此類(lèi)密封膠的應(yīng)用和推廣。

2 有機(jī)硅密封膠在建筑業(yè)的應(yīng)用

2.1 在玻璃幕墻裝配中的應(yīng)用

有機(jī)硅密封膠在玻璃幕墻（SSG）裝配系統(tǒng)中，承受著玻璃自重及所受的外力等多種荷載，并且要求能經(jīng)受日曬雨淋、保持長(zhǎng)久的粘接性。幕墻結(jié)構(gòu)與其他類(lèi)型的建筑加固不同，需要粘接材料具有良好的耐老化性和耐高低溫性能，在日曬雨淋中不發(fā)生分解和粘接失效。目前在膠粘劑領(lǐng)域中，只有有機(jī)硅結(jié)構(gòu)密封膠能滿足GB16776-2015的要求，能夠保障幕墻工程的密封防水與建筑安全。

2.2 在門(mén)窗裝配中的應(yīng)用

有機(jī)硅密封膠不僅有良好的粘接性能，而且耐老化性能也表現(xiàn)十分的優(yōu)異，在門(mén)窗裝配中能經(jīng)受住風(fēng)吹日曬的侵蝕。有機(jī)硅密封膠施工操作簡(jiǎn)單，門(mén)窗裝配使用過(guò)程中對(duì)施工環(huán)境需求比較寬泛，后期的維護(hù)保養(yǎng)需求比較少。在門(mén)窗家裝領(lǐng)域中，有機(jī)硅密封膠深受消費(fèi)者們的喜愛(ài)，市場(chǎng)上占據(jù)了80%以上的份額。有機(jī)硅密封膠在品質(zhì)方面碾壓丙烯酸酯密封膠產(chǎn)品，主攻中高端建材市場(chǎng)，適用于多用于門(mén)窗裝配等室內(nèi)外裝修場(chǎng)景。

2.3 在石材幕墻裝配中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的有機(jī)硅密封膠配方體系中增塑劑是必不可少的原料之一， 增塑劑可以提升密封膠的彈性和韌性，但是增塑劑原料在密封膠老化過(guò)程中容易析出。增塑劑析出后形成流掛淚珠，不僅影響裝飾美觀，而且嚴(yán)重的污染了石材等多孔性材料。隨著有機(jī)硅密封膠生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，部分有機(jī)硅企業(yè)已經(jīng)掌握活性增塑劑技術(shù)，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)連接到聚硅氧烷分子鏈上，使其不再游離析出。實(shí)踐證明，以有機(jī)硅密封膠粘接的石材建筑，經(jīng)受住十幾年日曬雨淋的考驗(yàn)。

2.4 在路面嵌縫中的應(yīng)用

路面在日曬雨淋的惡劣環(huán)境下，路基材料頻繁受到熱脹冷縮的影響，為了適應(yīng)路面頻繁收縮實(shí)際需求，路面間在設(shè)計(jì)中提前預(yù)留了很多接縫。公路縫隙填充一般會(huì)選擇木方、瀝青等傳統(tǒng)材料，但這些傳統(tǒng)材料雖然滿足了填縫需求，但是起不到密封、防水的作用，在夏季暴雨沖刷下容易引發(fā)路面塌陷的風(fēng)險(xiǎn)。有機(jī)硅密封膠粘接性能良好、適用基材廣泛以及優(yōu)異的伸長(zhǎng)拉伸性能，滿足了路面填縫、密封以及收縮變化的需求。

3 我國(guó)有機(jī)硅建筑密封膠的生產(chǎn)及市場(chǎng)概況

在我國(guó)，有機(jī)硅密封膠大量用于建筑行業(yè)始于20世紀(jì)80年代后期;至90年代初期，有些企業(yè)掌握了有機(jī)硅密封膠的生產(chǎn)技術(shù)并開(kāi)始大量生產(chǎn)，如廣州白云粘膠廠、湖北回天新材料有限公司。在以后的十幾年里，有機(jī)硅密封膠行業(yè)飛速發(fā)展。短短30多年，國(guó)內(nèi)有機(jī)硅生產(chǎn)企業(yè)達(dá)到320家，總產(chǎn)量規(guī)模超過(guò)了200萬(wàn)噸/年級(jí)，生產(chǎn)技術(shù)比較成熟的有機(jī)硅密封膠品種有脫酮肟型、脫醇型、脫酸型及脫酰胺型等四張主要品種。我國(guó)有機(jī)硅密封膠的消費(fèi)量在120萬(wàn)噸左右，主要在建筑幕墻、室內(nèi)門(mén)窗裝飾、陽(yáng)光棚項(xiàng)目、裝修填縫等方面需求量最大。從企業(yè)實(shí)力來(lái)看，廣州白云化工、江西星火有機(jī)硅廠、成都硅寶公司、廣東新展化工、浙江新安化工集團(tuán)等企業(yè)產(chǎn)能規(guī)模居前，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

4 未來(lái)發(fā)展及存在問(wèn)題

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，有機(jī)硅密封膠的未來(lái)前景不可限量。經(jīng)濟(jì)發(fā)展必然會(huì)帶動(dòng)建筑行業(yè)的繁榮，市場(chǎng)上對(duì)有機(jī)硅密封膠產(chǎn)品需求量與日俱增，高性能、功能型密封膠也會(huì)相繼問(wèn)世;以此同時(shí)，有機(jī)硅密封膠產(chǎn)品需求量的壯大，也帶動(dòng)了原料產(chǎn)業(yè)、生產(chǎn)設(shè)備的改良和優(yōu)化，大大的提升了有機(jī)硅密封膠的生產(chǎn)效率、有效的降低密封膠的制造成本;有機(jī)硅密封膠產(chǎn)品發(fā)展瓶頸主要在于缺乏研發(fā)和創(chuàng)新、科技專(zhuān)利立項(xiàng)少，各生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品千篇一律且將精力都話花費(fèi)在降低成本上，試圖通過(guò)價(jià)格戰(zhàn)搶占有限的市場(chǎng)。激烈的價(jià)格競(jìng)賽中，很多企業(yè)在有機(jī)硅密封膠原料體系中以次充好，將大量的白物質(zhì)礦油填充到密封膠中代替增塑劑硅油使用，造成大量密封膠產(chǎn)品出現(xiàn)滲油、發(fā)白以及老化等質(zhì)量問(wèn)題，嚴(yán)重影響了有機(jī)硅密封膠在建筑行業(yè)的推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王何青，王生.密封膠在幕墻工程中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].中國(guó)建筑防水，2012（22）：14-18.

[2]朱旭，孟繁國(guó).單組分有機(jī)硅密封膠的研究進(jìn)展[J].合成橡膠工業(yè)，1992（15）：368-371.

[3]馬啟元.硅酮結(jié)構(gòu)密封膠技術(shù)與市場(chǎng)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].中國(guó)建筑防水，2012（08）：06-09.

[4]羅茜，楊思廣.硅酮密封膠及其在建筑行業(yè)的應(yīng)用[J].廣東建材，2009（10）：80-82.