RTV |密封膠知識大全

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  • 2018/11/09

        康達科技集團(Qanta Group), 是全球領先的有機矽解決方案供應商之一,致力於提供個性化的有機矽解決方案。其擁有從金屬矽到特種有機矽材料的全方位產品供應鏈。主要業務為特用化學品技術及特殊SILICONE與複合材料相關應用制程技術材料開發、設計、銷售。目前已有18年以上歷史,與全球500強企業有合作銷售經驗,是一家集科研,開發,生產及銷售為一體的國家級高新技術企業,擁有國際化品質,技術和管理及提供一條龍Silicone 材料應用整合。公司擁有廣泛的銷售和研發網路,可提供有利於未來可持續發展的創新技術和基於市場需求的解決方案

        主要經營產品產品包括單體、甲基矽油、乙烯基矽油、含氫矽油、RTV-2室溫灌注模具膠、人體模型膠、LED封裝膠、電源封裝膠、商標膠、胸墊膠、密封膠等。康達科技集團有機矽事業部一部專業應用在灌注密封、紡織塗布、有機矽原材料合成等行業。

        產品廣泛用於電子電器、汽車、建築、紡織、印刷等行業作絕緣、封裝、嵌縫、密封、防潮、抗震及製作輥筒的材料,為多數國際知名企業採用。

 1.建築密封膠基本概念  

        建築密封膠是一種由基礎膠料、填料、固化劑及其它助劑組成的膏狀的建築密封材料,打出使用後會固化變成有彈性的橡膠材料,粘接在建築基材上,起到密封,防水防漏的作用,主要應用於建築物接縫的填縫密封。作為建築膠粘劑的一種,它與其它建築膠粘劑如膠水等在形態和應用上都有顯著區別,其它的建築膠粘劑一般都是流體狀的,主要用來粘接、粘貼建築裝飾材料,是沒有密封作用的。 

        建築密封膠根據所起的作用不同可以分為兩類:一類是建築結構密封膠,另一類是非結構性密封膠。建築結構密封膠又簡稱結構膠,是用在幕牆單元件製作時對玻璃等建築板材起結構性粘接和密封作用,這些板材是完全靠結構膠粘接在框架上的,沒有其它的固定連接。因此,結構膠對強度、粘接力都有嚴格的要求。非結構性密封膠也就是結構膠以外的其它建築密封膠,這類膠的作用是接縫密封,不起結構粘接作用,因此對強度沒有很嚴格的要求,只要能較好地粘附在基材上起到密封作用就可以了。由於要考慮到基材熱脹冷縮對接縫伸縮的影響,密封膠必須有較好的彈性和位移能力。 

2.建築密封膠的分類 

        建築密封膠可以按不同的方法進行分類,比如上面講到的結構密封膠和非結構性密封膠,這就是一種分類方法,這是按照強度要求結合應用場合進行的分類。 

        更通常用的分類方法是按化學成分進行分類。按照密封膠用的基礎膠料的化學成分,可以將密封膠分為聚硫、聚氨酯、有機矽、氯丁橡膠、丁基橡膠、丙烯酸膠等。目前市場上用量較大的是有機矽、聚氨酯、聚硫三類。

        建築密封膠按包裝方式分類分為單組份和雙組份包裝,單組份包裝是將組成密封膠的所有原材料混合在一起,密封包裝在塑膠瓶或軟包裝鋁膜內,使用時用膠槍將產品從包裝中打出來就可以了。雙組份包裝是有A、B兩個組份組成的,一般情況下,A組份是基礎膠料,B組份是固化劑。填料和其它助劑根據需要加入在A組份和B組份中,使用時要用專門的機械設備(雙組份打膠機)將A、B組份按規定的比例混合均勻,A、B組份發生化學反應固化,單獨的A組份或單獨的B組份都是不能使用的。   

        密封膠按固化特性可分為化學反應型、溶劑揮發型、熱容冷固型等不同分類。矽酮密封膠屬於化學反應型。  

3.有機矽建築密封膠再分類 

        有機矽建築密封膠是通過化學反應進行縮合脫出揮發性小分子固化的,根據化學反應的不同即脫出小分子不同可以對這類產品再進行分類。市場上目前流通的產品有兩類:一類是酸膠,這類產品是酸性,固化時放出的小分子是醋酸,有酸味,對一些金屬材料有一定的腐蝕性,對人體也有一定的刺激性和腐蝕性。另一類產品是中性膠,這類產品呈中性,根據固化過程中放出的小分子的不同又分為醇型膠和酮肟膠。醇型膠和固化過程中放出的小分子是甲醇,無腐蝕性和刺激性氣味。酮肟膠固化時放出酮肟,比醇型膠的氣味要大一些。這兩類產品在氣味、性質上有所不同。  

4.有機矽建築密封膠的配方、工藝和性能特點簡介 

        有機矽建築密封膠主要有基膠、填料、交聯劑、催化劑及其它助劑組成。基膠是密封膠的基礎材料,決定著密封膠的性能。基膠是107室溫硫化矽橡膠,化學結構是端羥基聚二甲基矽氧烷,填料是一些無機粉末,如白炭黑、碳酸鈣、重鈣等,填料的作用是提供強度、硬度、流變性能等。交聯劑和催化劑是密封膠的固化體系,密封膠就是通過基膠與交聯劑和催化劑以及空氣中的水份發生反應由液體狀態變為彈性體的。 

        密封膠的生產過程就是將組成密封膠的各種組份混合均勻的過程。通常的生產方法是用捏合機將基料和填料混勻,必要時還有用研磨機研磨,然後用行星機將交聯劑、催化劑及其他助劑在真空狀態下混合均勻。 

        與其它品種的密封膠相比,有機矽建築密封膠彈性好,耐高溫性及低溫柔順性都較好,耐氣候性、耐臭氧、耐紫外線的性能都比較好,使用壽命長,但有機矽成本相對較高,通常比其他品種的密封膠要貴一點,強度特別是抗撕裂的強度較差,有資料介紹耐水性比聚氨酯密封膠差一些,耐油性不如聚硫密封膠。

5.有機矽建築密封膠的固化性能 

        單組份的密封膠密封包裝在容器內是穩定的,從容器內打出來暴露在空氣中就會固化。這是一個化學反應過程,密封膠本來是膏狀物,接觸空氣之後,密封膠中的基膠、交聯劑、催化劑就與空氣中的水份發生化學反應,這一化學反應的結果是使這種膏狀物逐漸變成一種彈性的固體,這就是密封膠的固化。密封膠打出來之後,由於最先接觸到水份的是密封膠的表面,所以首先固化的也是表面。表面固化後,水份再從已經固化的表面滲進去,裡面一層再固化,密封膠就是這樣由表及裡的逐步固化,時間越長就固化得越厚。密封膠打的越厚,也就需要越長時間才能完全固化,比如10mm厚的膠,通常需要一個星期以上才能完全固化。 

        雙組份密封膠是通過A、B組份之間發生化學反應進行的。A、B組份分開密封儲存是穩定的,一旦將A、B組份混合,他們就開始反應,所以A、B組份混合後就應立即使用。雙組份的固化反應不需要空氣中的水份參與,因此它的固化是由內部和表面同時進行的,完全固化時間與膠的厚度無關,因此反應與是否接觸空氣也無關,只要將A、B組份混合在一起,即使在密閉狀態下也會固化。 

以下是密封膠固化性能的幾個概念: 

表幹:密封膠打出來時是膏狀的,用手指或其他材料接觸它的表面時,膠料會粘附在手指或材料上。密封膠打出來以後,表面接觸水份開始固化結皮,當表皮形成以後,再用手指或材料去接觸起表面時,就不會再有膠料粘附在手指或材料上了。這就稱之為表幹。 

表幹時間:密封膠從容器中打出來開始記時,到它表幹所需要的時間就是表幹時間。 

消粘:密封膠表幹之後,用手指接觸表面,雖然沒有膠料粘附在手指上,但還是能感覺到膠表面與手指之間有一定的粘附力,這種現象我們稱之為還沒有消粘。這是膠表面的固化反應還沒有進行完全的表現。隨著時間的延長,它還會進一步固化,直到表面形成一層有一定彈性和強度的表皮,用手指接觸感覺乾爽,沒有粘附的感覺,我們稱之為消粘。 

消粘時間:密封膠從容器中打出來開始記時,到它表面消粘所需要的時間就是消粘時間。  

6.影響密封膠固化性能的因素 

        環境因素對密封膠的固化性能有很明顯的影響。首先是溫度的影響,溫度越高,固化反應速度越快,表現出來的現象是表幹、消粘都比較快,如果溫度很低,如5℃以下,密封膠固化就會很慢。而如果溫度過高,如40℃以上,密封膠會因為表幹太快而不便使用。濕度對密封膠的固化性能也有明顯的影響,因為密封膠固化反應需要空氣中的水份,所以過於乾燥的天氣如相對濕度低於40℃對密封膠的固化是不利的。但並不是濕度越高越好,因為密封膠固化時要放出揮發性小分子,如果空氣濕度太大,小分子就不容易揮發,這樣也不利於密封膠固化。實驗已經證明,當相對濕度高於80℃時,密封膠消粘和深層固化會受到影響,有時經過2-3天,密封膠的表面還有粘性。國家標準規定的密封膠性能的標準條件是溫度(23±2)℃,相對濕度(50±5)℃  

7.密封膠的主要性能 

        除了上面所說的固化性能外,下面一些性能專案也是很重要的: 

(1) 外觀:密封膠的外觀主要取決於填料在基膠中的分散情況。填料是一種固體粉末,在經過捏合機、研磨機、行星機的分散後,它能均勻的分散在基膠中形成細膩的膏狀物,有時根據填料本身性質的不同,也不排除存在極少量輕微的細粒或細沙,這都是可接受的正常現象。如果填料分散的不好,就會出現很多很粗的粒子。除了填料的分散外,其它一些因素也會影響產品的外觀,如混入顆粒雜質,結皮等。這些情況都會被認為是外觀粗。外觀的觀察方法是將產品從包裝中打出來直接觀察,或者將產品打1-2g在白紙上,對折白紙壓平再打開觀察,術語叫“蝶形觀察”。發現粗粒時應對粗粒進行判斷。 

(2) 硬度:硬度是指密封膠完全固化成為橡膠體之後的硬度,屬於產品物理機械性能之一。硬度是指材料抵抗企圖物質刻劃或壓入其表面的能力。根據測定硬度方法的不同,硬度的表示方法有布氏硬度、洛氏硬度、邵氏硬度等多種方法。國家規定用邵氏A硬度。標準的硬度值是按照國標方法製作試件用硬度測定儀檢測出來的。密封膠的硬度高,表面密封膠剛性強,彈性及柔性不足;硬度小就相反,彈性和柔性好,剛性不足。因此密封膠既不是越硬越好,也不是越軟越好,而是根據實際需要有一定的範圍要求。 

(3) 拉伸強度:拉伸強度也是密封膠完全固化之後的機械性能之一。拉伸強度又稱抗張強度,扯斷強度,俗稱拉力。是指材料受到拉力時抵抗破壞的能力。拉伸強度值也是按國家標準規定的方法檢測出來的。密封膠根據其使用的需要是要有一定強度要求的,特別是結構膠,更是在國標中明確規定了強度的最低值,強度太差的密封膠是不能滿足使用需要的。但是,如果過分強調密封膠的強度而忽略了彈性也是不可進取的。 

(4) 伸長率:伸長率是密封膠完全固化之後的彈性表現,也屬於機械性能之一,指材料在拉伸時的總伸長與原長之間比值的百分率。彈性好的密封膠就會有較大的伸長率。作為伸長率的最低要求,密封膠必須滿足國家標準中定伸性能的要求。 

(5) 拉伸模量和位移能力。拉伸模量和位移能力是上述幾個機械性能的綜合性能表現。拉伸模量表徵的是密封膠拉伸到一定伸長率時產生的強度。因此摸量的表示方法是同時與伸長率一起的,如伸長25%時拉伸摸量是0.46Mpa。位移能力是表示由於基材熱脹冷縮導致接縫變位時密封膠所能承受的變位能力。比如我們稱密封膠具有±25%的位移能力,就表明使用該產品的膠縫可以承受原來寬度25%的拉伸與壓縮,例如原膠縫寬度為12mm,它最大可以壓縮到9mm,拉伸到15mm。位移能力可以用拉伸壓縮迴圈或冷拉熱壓迴圈的方法檢測出來。 

(6) 對基材的粘接性。這是密封膠實際使用中很重要的一項性能,密封膠必須對實際使用的基材有良好的粘接性才能使用。檢驗粘接性的簡便方法是將基材用適當的溶劑或洗滌劑清潔乾淨並乾燥後,並將密封膠打在上面,待密封膠固化之後(約3-5天),用手剝離密封膠觀察粘接情況。 

(7) 擠出性:這是密封膠施工性能的一個專案,用來表示密封膠使用時打出的難易程度,太稠的膠擠出性就差,使用時打膠就很費力。但如果單純考慮擠出性而將膠做的太稀,就會影響密封膠的觸變性。擠出性可以用國家標準規定的方法進行測定。 

(8) 觸變性:這是密封膠施工性能的另一個專案,觸變性是流動性的反義詞,是指密封膠只有在施以一定壓力下才會改變它的形狀,沒有外力時則可保持其形狀而不會流動。國家標準規定的下垂度的測定就是對密封膠觸變性的判斷。 

8.密封膠性能的簡易判斷方法 

        將密封膠從膠瓶打出成膠條,在打膠及對膠條的觀察過程中可以對下列性能進行檢測或簡易判斷。 

(1) 擠出性:可以通過打膠時的難易程度初步感覺出膠的擠出性。 

(2) 固化性能:膠條打出之後,可以測定表幹時間,消粘時間以及完全固化時間,判斷出

固化性能是否正常。 

(3) 觸變性:膠條打出後,水準放置不變形,表面密封膠觸變性合格,如果有流淌變形的現象,表明觸變性不好。 

(4) 硬度:膠條完全固化後(一般約1-2天),用手指按壓膠條可以感覺它的硬度,該方法

可以對硬度進行相對比較。 

(5) 強度、彈性和伸長率:拉動完全固化後的膠條可以對強度、彈性和伸長率進行相對判斷。進行這一實驗時必須注意:我們平常是將膠條打在紙上的,從紙上撕下膠條後,往往在膠條上粘了一層紙,如果這樣拉動膠條,由於紙是沒有彈性的,一拉就會撕裂,同時粘在紙上的膠條也就會撕裂開一個口子,由於矽酮密封膠抗撕裂強度一般都比較低,拉伸產生的應力會集中在撕裂處,很容易從這里拉斷膠條,影響觀察判斷。正確的做法是將膠條打在塑膠薄膜上,待膠條完全固化後拉動膠條對性能進行判斷。

9.密封膠的相應標準 

(1) 國家標準GB16776《建築用矽酮結構膠》:這是一份強制性的國家標準,規定了結構膠

的基本性能要求,所有在我國生產、銷售、使用的結構膠都必須符合該標準的要求。 

(2) 國家標準GB/T14683《建築矽酮密封膠》:結構膠以外的其它耐候膠、密封膠、玻璃膠(特殊用途的除外)目前都執行這一國家標準。 

(3) 建材行業標準JC/T883-2001《石材用建築密封膠》:石材密封膠除了執行GB/T14683之外,同時執行這一標準。

(4) 建材行業標準JC/T885-2001《建築用防黴密封膠》:防黴密封膠除了執行GB/T14683之外,同時執行這一標準。 

(5) 公司需要制定企業標準,一般指標都要高於國家標準。 

 10.密封膠的儲存條件 

        前面已經講過,密封膠是通過暴露在空氣中接觸水份固化的,密封狀態下是儲存穩定的 。但是,這種穩定也不是絕對的,密封膠在儲存過程中,填料中含有的羥基會與交聯劑、催化劑發生副反應,這種副反應會逐漸消耗體系中的交聯劑、催化劑,使之逐漸失效。表現出來的現象是,隨著密封膠儲存時間的延長,使用時它的固化性能就會降低,如表幹、消粘時間延長甚至不能消粘,強度變差,不能完全固化,膠料變稠變乾等。這種變化如果很微弱,膠種的固化性能還能滿足使用者和標準的要求,我們就認為密封膠還在保質期內,如果這種變化超過了這種限度,使得密封膠的固化性能達不到要求,就表明已經過期了。 

        由此可見,密封膠的儲存期與體系的副反應程度直接相關,副反應的進行除了與體系配方工藝本身有關係之外,副反應速度與儲存條件主要是溫度有直接關係,儲存溫度越高,副反應越快,產品的儲存期就越短,所以我們對產品的儲存條件有明確的規定,要求儲存溫度不能高於27℃。當然,儲存溫度也不是越低越好,過低的儲存溫度(如0℃以下),可能會引起膠漿狀態的不良變化。 

        密封膠儲存過程中需要特別注意是另一個因素是密封性。密封膠使用的包裝物(塑膠瓶、軟包裝鋁膜等)必須密封完好。如果密封不好,密封膠會因為接觸空氣而固化。


 

        


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