結(jié)構(gòu)膠-結(jié)構(gòu)膠使用中常見問題分析
發(fā)布時間:2024-09-13 10:58:37 點擊次數(shù):
構(gòu)膠是強度高,能承受較大荷載,且耐老化、耐疲勞、耐腐蝕,在預期壽命內(nèi)性能穩(wěn)定,適用于承受結(jié)構(gòu)件粘結(jié)的膠粘劑。主要用于金屬、陶瓷、塑料、橡膠、木材等同種材料或者不同種材料之間的粘結(jié),可部分代替焊接、鉚接、螺栓連接等傳統(tǒng)連接形式。
結(jié)構(gòu)膠是強度高,能承受較大荷載,且耐老化、耐疲勞、耐腐蝕,在預期壽命內(nèi)性能穩(wěn)定,適用于承受結(jié)構(gòu)件粘結(jié)的膠粘劑。主要用于金屬、陶瓷、塑料、橡膠、木材等同種材料或者不同種材料之間的粘結(jié),可部分代替焊接、鉚接、螺栓連接等傳統(tǒng)連接形式。硅酮結(jié)構(gòu)密封膠是全隱或半隱框玻璃幕墻中使用的關(guān)鍵材料,通過連接板材與金屬構(gòu)架,承受風荷載及玻璃的自重荷載,直接關(guān)系到建筑幕墻結(jié)構(gòu)的耐久性及安全性,是玻璃幕墻安全性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。它是以線型聚硅氧烷為主要原料的結(jié)構(gòu)密封膠,在固化過程中,交聯(lián)劑與基聚合物反應形成具有三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的彈性材料。
由于硅酮膠分子結(jié)構(gòu)中的Si—O鍵鍵能在常見化學鍵中的鍵能較大(Si-O具體理化性質(zhì):鍵長0.164±0.003nm,熱離解能460.5J/mol。明顯高于C-O358J/mol,C-C304J/mol,Si-C318.2J/mol),相比于其他密封膠(如聚氨酯、丙烯酸、聚硫密封膠等)而言,耐紫外光和耐大氣老化能力較強,在各種天氣環(huán)境中能保持30年不龜裂,不變質(zhì),在廣闊的溫度范圍內(nèi)具有±50%抗形變位移能力。
隨著硅酮結(jié)構(gòu)密封膠使用量的增加,在實際應用中會出現(xiàn)各種各樣的問題,諸如:B組分有顆粒結(jié)塊粉化現(xiàn)象、B組分有離析分層現(xiàn)象、壓盤壓不下去或翻膠現(xiàn)象、打膠機出膠速度慢、蝴蝶片膠體有顆粒、表干拉斷時間太快或太慢、膠體出現(xiàn)結(jié)皮或硫化現(xiàn)象、打膠過程中出現(xiàn)“花膠”、膠體不能正常固化、固化幾天后粘手、固化后硬度不正常、與基材粘結(jié)表面有針狀氣孔、膠內(nèi)夾有氣泡、與基材粘結(jié)不良、與附件不相容等等。下面,呂氏化工將針對結(jié)構(gòu)膠服務過程中出現(xiàn)的幾種常見問題,來分析其可能出現(xiàn)的原因,并給出相應的解決思路,期望為實際問題分析提供參考。
B組分有顆粒結(jié)塊粉化現(xiàn)象
如果B組分出現(xiàn)顆粒結(jié)塊粉化現(xiàn)象,原因有兩個:一是使用前上層已出現(xiàn)該種現(xiàn)象,這是由于包裝密封不好,B組分中的的交聯(lián)劑或偶聯(lián)劑均為活性化合物,易于空氣中的水氣發(fā)生反應,該批次應退回生產(chǎn)廠家。二是在使用過程中停機,再次開機時出現(xiàn)顆粒結(jié)塊粉化現(xiàn)象,說明打膠機的壓盤與膠料的密封欠佳,應與設備方聯(lián)系解決問題。
打膠機出膠速度慢
產(chǎn)品在初次使用時,打膠機打膠過程中出現(xiàn)出膠速度過慢的現(xiàn)象,可能原因有三個:⑴A組分流動性差,⑵壓盤過大,⑶氣源壓力不夠。
當確定是原因⑴或原因⑶時,我們可以通過調(diào)整膠槍壓力來解決;當確定是第⑵種原因時,訂購相匹配口徑桶可以使問題得到解決。在正常使用過程中若出膠速度變慢時,則可能是混合芯和過濾網(wǎng)被堵塞,一旦發(fā)現(xiàn),就需要及時清理設備。
拉斷時間太快或太慢
結(jié)構(gòu)膠的拉斷時間是指膠體混合后由膏體變?yōu)閺椥泽w的時間,一般每隔5分鐘測試一次。影響膠表干固化的因素有三個:A、B組分比例等的影響;溫度、濕度(其中溫度的影響是主要的),產(chǎn)品本身的配方有缺陷。
針對原因的解決方案是調(diào)整配比比例,增加B組分比例可使固化時間縮短,膠層變硬變脆;而降低固化劑比例,會延長固化時間,膠層變軟,韌性增強而強度降低。
一般A:B組份的體積比范圍在(9~13:1)之間可調(diào)整,B組分比例高則反應速度快,拉斷時間短,反應過快會影響修整和停槍的時間,過慢則影響膠體全干的時間,拉斷時間一般調(diào)整在20~60分鐘之間,該比例范圍固化后膠體性能基本相同。此外,當施工溫度過高或過低時,我們可適當降低或提高B組分(固化劑)的比例,從而達到調(diào)整膠體表干和固化時間的目的。若是產(chǎn)品本身的問題,則需要更換產(chǎn)品。
打膠過程中出現(xiàn)“花膠”
花膠是由于A/B組分膠體混合不均勻而產(chǎn)生的,表現(xiàn)為局部有白色條紋。主要原因有:⑴打膠機B組分管道堵塞;⑵靜態(tài)混合器長時間未清洗;⑶比例尺松動,出膠速度不均勻;⑷換廠家或牌號未調(diào)整設備工藝參數(shù);針對原因⑴、⑵,可以通過清洗設備來解決;針對原因⑶,則需要檢查比例控制器,并進行適當?shù)恼{(diào)整。
打膠過程中膠體出現(xiàn)結(jié)皮或硫化現(xiàn)象
當雙組份膠在混合過程中就發(fā)生局部固化時,膠槍打出來的膠就會出現(xiàn)結(jié)皮或硫化現(xiàn)象。當固化和出膠速度均無異常,而打出的膠仍有結(jié)皮或硫化現(xiàn)象時,則可能是設備停機時間較長,膠槍未清洗或洗槍不夠徹底,需要將結(jié)皮或硫化膠沖洗干凈后后施工。
膠內(nèi)夾有氣泡
一般而言,膠體本身是沒有氣泡的,膠體夾有的氣泡極可能是運輸或施工過程中混入了空氣,如:⑴更換膠桶時排氣未排干凈;⑵組分在上機后壓盤未壓下去,導致排泡不徹底。因此,在使用前排泡要徹底,使用過程中應正確操作打膠機,保證密封從而阻止空氣進入。
與基材粘結(jié)不良
密封膠不是萬能膠,因此在實際應用中不能保證與所有基材都粘結(jié)良好。隨著現(xiàn)在基材表面處理方式和新工藝的多樣化,密封膠與基材粘結(jié)速度和粘結(jié)效果也不同。
結(jié)構(gòu)膠與基材粘結(jié)界面破壞的形式有三種,一是內(nèi)聚破壞,即粘結(jié)力>內(nèi)聚力;二是粘結(jié)破壞,即粘結(jié)力<內(nèi)聚力,三是兩種破壞形式均有,粘結(jié)破壞面積小于等于20%為合格,粘結(jié)破壞面積超過20%時為不合格;粘結(jié)破壞面積超過20%時都是實際應用中不希望出現(xiàn)的現(xiàn)象。導致結(jié)構(gòu)膠與基材不粘的原因可能有以下六種:
1.用的基材本身就很難粘結(jié),如PP、PE,由于其分子結(jié)晶度高、表面張力低,無法與大多數(shù)物質(zhì)形成分子鏈的擴散和纏結(jié),因而無法在界面形成較強的粘附力;
2.產(chǎn)品粘結(jié)范圍窄,只能對部分基材起作用;
3.養(yǎng)護時間不夠。通常雙組份結(jié)構(gòu)膠作用后,至少養(yǎng)護3天,而單組份則要養(yǎng)護7天,若養(yǎng)護環(huán)境的溫濕度偏低,則需延長養(yǎng)護時間。
4.A、B組分比例不對。用戶在使用雙組份產(chǎn)品時,一定要嚴格按照廠家要求的比例調(diào)配基膠和固化劑的比例,否則可能在前期固化中出現(xiàn)問題,或使用后期在粘結(jié)性、耐候性和耐久性方面出現(xiàn)問題;
5.未按要求清洗基材。由于基材表面存在的灰塵、污垢及雜質(zhì)等會阻礙粘結(jié),因此使用前要對其進行嚴格清洗,以保證結(jié)構(gòu)膠與基材粘結(jié)良好。
6.未按要求涂抹底涂。在鋁型材表面使用底涂進行預處理,在縮短粘結(jié)時間的同時,還可以提高粘結(jié)的耐水性和耐久性。因此在實際工程應用中,我們要正確使用底涂,嚴格避免由于使用方法不當而引起的脫膠。
與附件不相容
與附件不相容的原因是密封膠與相接觸的附件產(chǎn)生了物理或化學反應,導致的危害有結(jié)構(gòu)膠變色、與基材不粘、結(jié)構(gòu)膠性能下降、結(jié)構(gòu)膠壽命變短等。
總結(jié)
硅酮結(jié)構(gòu)膠具有高強度、高穩(wěn)定性、優(yōu)異的耐老化、耐高溫等優(yōu)異的性能,廣泛應用于建筑幕墻的結(jié)構(gòu)粘結(jié)方面。但是,在實際應用中由于人為因素和所選基材的問題(不能嚴格遵守施工規(guī)范),對結(jié)構(gòu)膠的性能造成很大的影響,甚至使其失效。因此,施工前應檢查玻璃、鋁材及附件等的相容性試驗和粘結(jié)性試驗,施工過程中應嚴格按照各個環(huán)節(jié)的要求進行,從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)膠的效果,保證工程質(zhì)量。