建筑硅酮結構密封膠品質檢測標準

　　一、首部確保建筑用硅酮結構密封膠品質的標準--GB16776-1997

　　建筑用硅酮結構密封膠是目前世界上公認的最合適、最完美的隱框玻璃幕墻系統(tǒng)中粘接玻璃板塊的“連接構件”，直接傳遞荷載，承受來自玻璃板塊的重量、正負風壓等作用力，尤其是在SSG系統(tǒng)中,作用顯得尤為突出，作為傳遞荷載的“連接構件”，其性能和可靠性直接關系幕墻安全， 性能失效將導致幕墻玻璃成為“高空殺手”。

　　我國玻璃幕墻行業(yè)從改革開放后的1983年開始起步，在1997年以前，我國硅酮建筑密封膠發(fā)展還處于低水平狀態(tài)，國內生產企業(yè)不足十家，產量不足萬噸，多數是分裝進口的大桶膠，硅酮結構密封膠主要是依靠進口。對硅酮建筑密封膠的性能、分類、應用等認識不足，尤其是硅酮結構密封膠。部分銷售方、施工方并不關注哪種硅酮膠產品是可以用于結構性裝配?使用中是否需要使用底涂?甚至國內有個別企業(yè)生產的硅酮膠產品在沒有檢測是否可用于結構性裝配的情況下，就銷售用于隱框玻璃幕墻上。給隱框玻璃幕墻的安全性帶來嚴重隱患。1996-1997年，出于對隱框玻璃幕墻安全性考慮，在國家六部委的關注下，建筑用硅酮結構密封膠因生產、銷售、進口、驗收所需，在中國化學建筑材料公司(現更名為中國建筑防水材料公司)牽頭，部分能生產硅酮密封膠的企業(yè)及幕墻施工單位參與下，結合本國國情，制訂了首部建筑用硅酮結構密封膠標準GB16776-1997，并于1997年5月15日批準發(fā)布。該標準非等效采用ASTM C1184-95《硅酮結構密封膠》標準，附錄A《相容性試驗方法》等效采用了ASTM C1087-87《玻璃結構用密封膠同附件相容性試驗方法》，檢測項目增加了雙組分產品“適用期”，附錄A增加了剝離試驗項目;拉伸粘接性技術指標0.45MPa高于ASTM C1184規(guī)定的指標(0.345MPa)，安全系數比美標提高了0.75以上，粘結破壞面積規(guī)定了≤5﹪，而美標中沒有破壞面積規(guī)定，僅需報告檢測結果，不作判定;水-紫外線輻照老化（詞條“老化”由行業(yè)大百科提供）試驗方法，采用1992年8月8日批準發(fā)布的JC485-92《建筑窗用彈性密封劑》規(guī)定方法，連續(xù)光照浸水300小時。該標準的發(fā)布，為我國幕墻工程設計、施工以及密封膠廠的生產提供了重要的科學依據。對規(guī)范密封膠行業(yè)的生產、銷售，穩(wěn)定產品質量、生產認定、進口商檢起到及其重要的作用，為幕墻工程的安全性提供了重要保障，同時也推動了密封膠行業(yè)的快速發(fā)展。

　　進入二十一世紀后，隨著國內建筑幕墻（詞條“建筑幕墻”由行業(yè)大百科提供）設計與施工技術、產品研發(fā)與生產技術以及檢測技術的發(fā)展，試驗方法逐漸完善，對硅酮結構膠產品的生產、檢驗和應用的認識逐漸深入，再加上中國加入WTO后，國際貿易的需要，2002年對該標準實施了修訂。通過對國際標準的調研，結合國情補充了有關內容，修改采用ASTM C 1184-2000a《硅酮結構密封膠》標準，并于2005年9月28日批準發(fā)布。GB16776-2005標準涵蓋了ASTM C 1184-00的全部技術要求項目，但個別指標嚴于C 1184，并增加了適用期、粘結破壞面積、標準條件最大拉伸強度（詞條“拉伸強度”由行業(yè)大百科提供）時伸長率及相應指標。增加了附錄A、B、C、D、E。附錄A等同采用ASTM C 1087-00《玻璃結構用密封膠同附件相容性試驗方法》，附錄B為實際工程用基材同密封膠粘結性試驗方法，附錄A與B增加了結果判定，使標準更有可操作性;標準的附錄C采用ASTM C 1184-00 a《硅酮結構密封膠》的附錄〈硅酮結構密封膠的彈性模量〉，規(guī)定了結構膠的模量和結構裝配應用原則，增加了模量的測定和報告;附錄D等同采用ASTM C 1401-02《硅酮結構密封膠裝配玻璃的標準指南》的附錄〈密封膠粘接性能測試方法〉，用于指導、檢查實際施工質量及密封膠固化、回彈、粘結情況。該標準的修訂促進了硅酮結構密封膠技術水平進一步提高，為進口商檢、國際貿易作出了巨大貢獻，在激烈的貿易競爭中使得我國一直處于主動地位。在美國ASTM C 1184-13《硅酮結構密封膠標準規(guī)范》“1.4條款及引用標準”中引入了中國國家標準GB16776，確立了該標準在國際上的地位。

　　二、中空玻璃用結構密封膠品質檢測標準--GB24266-2009及世界上第二部具有產品保證使用年限的結構膠標準--《建筑幕墻用硅酮結構密封膠》

　　在GB16776-2005標準實施后的近十年里，建筑幕墻數量增速迅猛，中空用結構密封膠產量猛漲，生產企業(yè)不斷增加，密封膠產能提升過快，產品供過于求，利潤透明度增加，由于工程最低價中標、再加上層層轉包，迫使工程用產品不斷降價，造成同行競爭激烈，企業(yè)為了中標，不按標準生產、標識，不斷尋求降本方法，尋找廉價原料(白油)降低產品成本，行業(yè)大量使用“白油”的風氣越演越烈，使得產品的質量、耐老化性能不斷下降，不合格產品充斥市場，嚴重侵害消費者利益，大大縮短玻璃幕墻壽命，甚至造成安全隱患。再加上各地頻現幕墻“玻璃雨”或脫落事件，輕則砸物，重則傷人，引起媒體與社會輿論廣泛關注，民眾對產品質量安全的呼聲越來越高，為了規(guī)避幕墻安全風險，不斷完善硅酮結構密封膠產品標淮，先后制訂了GB24266《中空玻璃用結構密封膠》、《建筑幕墻用硅酮結構密封膠》(報批中)、《硅酮結構密封膠中有害增塑劑檢測方法》(報批中)三個標準。表1為三個產品標準中的檢測項目比較，表2為《建筑幕墻用硅酮結構密封膠》(報批稿)與國外先進標準的檢測項目比較。

表1 GB16776、GB24266與《建筑幕墻用硅酮結構密封膠》(報批稿)比較

表2 與國外先進標準比較

　　GB24266-2009《中空玻璃用結構密封膠》以GB16776檢測項目為基礎，參考ASTM C1369-2002《結構鑲裝中空玻璃單元用第二道密封膠》標準，與ASTM C1369-2002的一致性程度為非等效。該標準結合中空玻璃結構膠的特點，增加了10%的模量，刪除最大強度時伸長率。以保證在丁基膠沒有破壞時結構膠就具有較高的強度來抵抗應力變形。同時為了避免由于刪除伸長率造成有些產品彈性太差，變形太小引起結構破壞，規(guī)定了25%時定伸粘結性。在幕墻中空玻璃中，中空玻璃結構膠與丁基膠、耐候密封膠三者之間的相容性是影響使用壽命和安全的重要問題，標準附錄A是中空玻璃結構密封膠與相接觸材料相容性試驗方法，參考了prEN15434：2005《建筑玻璃-結構和或耐紫外線密封膠(用于結構密封鑲裝或中空玻璃單元暴露密封)產品標準》中與結構膠接觸材料相容性的試驗方法，同時又參考了ASTM C1294-2001《中空玻璃二道密封膠與使用的液體鑲裝處理相容性試驗方法》中樣品用鋁箔密封在70℃放置672h的試驗方法，規(guī)定了結構膠與單一接觸材料的相容性試驗方法及判定，以及結構膠二邊分別與不同的接觸材料相容性試驗方法及判定。解決了中空玻璃結構膠與丁基膠和接縫處的耐候膠（詞條“耐候膠”由行業(yè)大百科提供）三者之間接觸的相容性問題，在丁基膠正常的情況下，通過與單一接觸材料的相容性試驗方法可判斷出中空玻璃結構膠或耐候膠是否含有“白油”類物質，在知曉中空玻璃結構膠不含“白油”類物質時，通過二邊分別與不同的接觸材料相容性試驗方法可以檢測出含“白油”類物質的接縫耐候膠會通過中空玻璃結構膠將“白油”遷移到丁基膠中，導致丁基膠溶脹、流淌而失效，從而可以預防不相容的產品或含“白油”產品用到幕墻上，防止中空失效甚至危及幕墻安全。

　　《建筑幕墻用硅酮結構密封膠》主要參考了歐洲ETAG 002《結構密封膠裝配套件(SSGK)的歐洲技術認證指南》，部分項目參考了美國ASTM C1184《硅酮結構密封膠》，歐洲EN15434：2006(2010)《建筑用玻璃-結構用或抗紫外線密封膠產品標準(用于結構密封裝配或外露密封中空玻璃單元)》，標準達到了國際先進水平，為行業(yè)推薦性標準。該標準是根據住房和城鄉(xiāng)建設部建標[2013]5號文《關于印發(fā)<2013年歸口工業(yè)產品行業(yè)標準制訂修訂計劃>》的通知》的要求實施編制的，遵循科學、合理、先進、可行的原則，兼顧工程應用的需要和國內主流企業(yè)的生產水平，引進歐標使用年限25年的條款要求，滿足對玻璃幕墻安全性的要求。該行業(yè)標準的制訂與現有國家標準GB16776-2005并不沖突，可為GB16776的后期修訂提供技術支撐。與目前GB16776-2005相比, 差異極大，參照不同標準體系，項目增加很多，對耐久性（詞條“耐久性”由行業(yè)大百科提供）提出了更加嚴格的要求，試驗項目及方法采用與歐標相同的試驗方法。引進了ETAG 002中對硅酮結構膠的使用年限25年的條款及一致性條款要求，規(guī)定了建筑幕墻用硅酮密封膠的使用壽命不應低于25年，檢測項目增加了一般要求(剛度、一致性評價(熱重分析、紅外光譜)、12.5%時彈性模量、拉伸模量(23℃拉伸粘結性在伸長率為5%,10%,15%,20%和25%時的強度))，物理力學性能增加了氣泡、鹽霧處理、酸霧處理、100℃高溫處理、清潔劑處理、剪切性能、撕裂性能、疲勞循環(huán)、質量變化、彈性恢復率、烷烴增塑劑、耐紫外線、蠕變性能等項目，水-紫光照試試驗條件為1008h。處理后的拉伸粘結強度、剪切強度等指標使用保持率，顯得更加嚴格、合理和科學，更能符合產品實際使用環(huán)境。同時將一般要求的檢測結果報告(初始剛度K12.5、一致性評價的熱重分析和紅外光譜譜圖、拉伸模量、12.5%時彈性模量)作為每批產品的隨行文件。參照的ETAG 002是依照89/106歐盟指令(歐洲建筑產品指令)建立并經歐洲技術委員會認可，是用于對產品是否滿足指定用途所進行的技術評定依據。是歐洲結構性裝配的建筑指南，1998年獲歐盟批準， 2012年5月第三次修訂，是唯一一個現在用于SSG的密封膠要獲得CE標識需要通過的指南;ETAG002中指的25年是歐洲人的保守估計，是政府設定的滿足該指南要求的材料必須要達到的年限。認證指南中的產品一致性是指認證企業(yè)批量生產的獲證產品與型式試驗合格的樣品在設計、配方、工藝條件、關鍵原材料等保持一致，是產品獲證后監(jiān)督實施過程中必須在企業(yè)現場檢查的要素，是產品認證指南或實施規(guī)則的一項重要條款。作為產品標準能引入一致性也是標準制定的創(chuàng)新，通過一致性檢測方法，能知曉結構膠的組成及各組份的含量，能定性定量知曉膠中是否存在“白油”類的烷烴增塑劑，比較前后一致性檢測數據，能清楚知曉企業(yè)是否更改了配方、更換了主要原材料，也能知曉供膠方提供的結構膠前后是否一致，這對實際工程應用有著及其重要的意義，能確保工程用膠質量的穩(wěn)定性和產品的一致性。該行業(yè)標準是目前結構㬵檢測最嚴格、苛刻的標準，檢測要求較高，目前行業(yè)中通過該標準檢測的產品并不多，極大幅度提高了產品質量的要求。

　　結語

　　隨著玻璃幕墻的大量使用，面對在醫(yī)院、學校、商業(yè)中心、交通樞紐、公共文化體育設施等公共場所的玻璃幕墻，建筑用硅酮結構密封膠作為玻璃幕墻的構件，到底能使用多少年，一直倍受關注。而影響硅酮結構密封膠壽命的因素很多，光、水、溫度、濕度，酸雨、鹽霧、幕墻清洗液以及承受剪切撕裂機械疲勞、長期剪切和循環(huán)拉伸下的蠕變作用等，還要承受臺風、地震等影響，此外我國環(huán)境污染嚴重，酸雨、顆粒物濃度等長期超標，再加上誠信建設缺失，添加白油、裂解硅油的幕墻接縫密封膠充斥市場，《建筑幕墻用硅酮結構密封膠》標準的實施，25年的使用壽命引入，毫無疑問將會引導整個密封膠行業(yè)進行技術提升，引領行業(yè)轉型升級，逐步淘汰落后產能和提升企業(yè)規(guī)模，對規(guī)范密封膠行業(yè)的生產要求，提升硅酮結構密封膠的使用壽命，以確保產品質量，保證建筑幕墻的安全，有著十分重要的作用。