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硅酮耐候密封胶起泡起鼓现象以及解决方法

2021-04-19

中国电源产业网

导语：杭州之江有机硅化工有限公司成立于1996年，是一家专注于技术创新和市场创新的国家级高新技术企业，国家经贸委首批认定的三家硅酮结构胶生产企业之一，在瑞士设有分公司，为全球建筑、汽车、新能源、电子电器、LED照明、车灯等细分领域客户提供胶粘剂、密封胶系列产品以及应用行业解决方案。

幕墙作为一种现代高层的装饰结构，丰富了建筑的形式，也赋予了建筑更多的美。但是一些问题的出现往往会适得其反，如胶表面的隆起现象会影响幕墙的美观，有些甚至会影响它的防水密封的功能。这里我们就来谈谈引起耐候硅酮胶的“隆起”现象的原因以及这些问题的解决方法。

目前，市场上建筑硅酮耐候密封胶均为单组分密封胶，固化的原理是胶中的有效成分与空气中的水分反应形成交联网络固化定型。其固化受环境的温度和湿度影响，而且一般来讲，固化速度和温度与湿度成正比。正是因为环境的温度与湿度对其固化的影响较大，才有了它的推荐施工条件。它的推荐的施工条件为：基材温度在20-35 ℃，湿度50%-70%RH，基材所处环境的温度和湿度在固化过程中波动幅度不大，基材表面干燥且干净。因为温度与湿度过高，密封胶固化速度过快，会引起施工不便，但是温度与湿度过低，密封胶固化速度过慢，导致密封胶固化定型随外界环境变化而变化，使得形态缺陷存在的可能性增加。

硅酮耐候密封胶的“隆起”现象，顾名思义，就是硅酮耐候密封胶在施胶完成之后，胶表面会出现隆起的现象。这隆起现象根据隆起部分是否实心分为两种情况：起泡和起鼓。

“隆起”现象大起底——“起泡”起泡：隆起部分为空心

起泡现象判断依据：

1) “隆起”位置与幕墙的朝向无关；

2) 割开胶缝，胶体内部发现有气泡，呈空心状；

3) 与幕墙的材质种类无关。

起泡的类型：（左）间隔起泡；（中）连续气泡；（右）单个气泡

分析与解决——“起泡”现象

密封胶起泡问题的可能原因和对应的解决办法：

a) 泡沫棒破损

泡沫棒在填塞过程中出现破损，泡沫棒受挤压后从破损处放气，气体在密封胶胶体内很难迁移出去，从而在胶缝内部形成气泡。割开胶体，可发现泡沫棒破损处对应有点状气泡。

解决办法：泡沫棒与密封胶接触的一面应保持完整，切勿用尖锐物体填塞泡沫棒;如遇到不好填塞的地方，需要将泡沫棒切割时，须注意将泡沫棒切割面背向密封胶。

b) 基材与密封胶有化学反应

水泥或混凝土因配方差异，其成分中的某些化学添加剂与密封胶可能发生化学反应，而导致气泡。

解决办法：大面积施工前应先做相容性试验确认。利用底涂提高粘结性的同时分隔基材与密封胶，杜绝化学反应的发生，但是底涂同样需要相容性试验确认。

c) 注胶时裹入了空气

注胶时如裹入了空气，将会形成单个的气泡，但胶体内部是光滑的。这种原因很少出现连续化的隆起现象。

解决办法：保证注胶饱满，不能反复修整。

d) 接口或附件材料潮湿，潮气侵入胶缝。

潮湿的胶缝注入密封胶后，水气无法散出，导致胶缝起泡。

解决办法：施工前应确认胶缝干燥，在雨天不要施工。

e) 基材表面温度过高

基材表面温度高，胶固化反应速度会偏快，小分子副产物未能及时排出，尤其是单组分醇性胶。

解决办法：按照施工工艺要求的基材表面温度施工。

“隆起”现象大起底——“起鼓”

起鼓：隆起部分为实心

起鼓现象判断依据：

1) “隆起”位置大面积出现在幕墙的向阳面（尤其是向阳面铝板幕墙的短边缝）;

2) 割开胶缝，胶体内部为实心；

3) 与幕墙的材质种类有关，主要为铝板幕墙居多（铝的线性膨胀系数大）。

分析与解决——“起鼓”现象

密封胶起鼓问题的可能原因和对应的解决办法：

a) 环境湿度低

环境湿度低，引起密封胶固化慢，比如我国北方地区的春季和秋季，空气相对湿度较低，有时甚至长期徘徊在30%RH左右。

解决办法：尽量选择温湿度事宜的季节施工。b) 环境温差大（同一天或者临近两天的温差过大）

在施工过程中，施工单位都希望密封胶的固化速度要尽可能快，这样可以将受外界影响因素的可能性降到最低。但是，密封胶固化都有一个过程，一般需要几天的时间。因此，为了加快胶的固化速度，施工人员通常在适宜的施工条件下进行施工。通常选择天气（主要是温度和湿度）稳定且适宜施工的温度进行施工（较长的时间内保持在一定的温度和湿度）。

解决办法：尽量选择温度差较小的季节、时间段进行施工，如阴天施工。此外，硅酮耐候密封胶的固化时间需要短，这样也能保证密封胶不会因为在固化过程中受到其他外力发生位移引起胶的起鼓。

c) 面板材质、尺寸和形状

密封胶粘结的基材通常为玻璃与铝材，这些基材随着温度变化会发生热胀冷缩，这就会使胶受到冷拉热压的作用。

铝材是热的良导体（容易吸热也容易放热），但是在幕墙结构中向阳面的铝板热量容易积聚（不容易扩散或传导），必然导致铝板的热胀冷缩。而铝的线胀系数较高，是玻璃的2-3倍，所以同尺寸的铝板比玻璃的热胀冷缩变形大。

线膨胀系数也称线胀系数，固体物质的温度每改变1摄氏度时，其长度的变化和它在原温度（不一定为0℃）时长度之比，叫做“线性膨胀系数”。单位为1/℃，符号为αt。其定义式是αt=(Lt-L0)/L0∆t ，即有，Lt=L0（1+αt∆t），其中L0为材料初始尺寸，Lt为t ℃ 时的材料尺寸，∆t为温度差。如上表所示，铝板的尺寸越大，引起胶缝中胶的起鼓现象越明显。异型铝板的接缝变形比平面铝板大。

解决办法：选择线性膨胀系数小的铝板和玻璃，而且在铝片的长方向上（短边侧）需要特别注意。对铝板有效的导热或者保护，如用遮阳膜对铝板进行遮盖。也可采用“二次施胶”方案进行施工。

d) 外力的影响

高层建筑易受到季风的影响，若风力较大，会造成耐候胶的起鼓现象。我国的大多数城市处于季风区，幕墙建筑会因为外界的风压出现轻微的摇摆晃动，导致接缝宽度出现变化。如果在风大的时候施胶，密封胶在未完全固化前会因板片的位移造成起鼓。

解决办法：在施胶前应尽可能使铝片的位置固定，同时也可采用一些办法减弱外力对铝板的作用，禁止在风力过大的情况下施胶。

e) 施工不当

1. 胶缝及基材湿度较大，有雨水；

2. 施工时不小心把泡沫棒划破/泡沫条表面深度不一；

3. 泡沫条/双面胶在施胶前没有按平，稍微有一点鼓起，施胶后就显示鼓泡的现象。

4. 泡沫棒选择不对，泡沫不能采用低密度的，必须符合相关规范的闭口式泡沫棒；

5.施胶的厚度不够、太薄或施胶厚度不均匀；

6.拼接基材施胶后，胶浆没有固化完全移动，基材之间导致有位移产生，形成鼓泡。

7.醇型胶在太阳暴晒下施工（基材表面温度高的情况下）会起鼓。