結構膠使用中常見問題分析

結構膠是強度高，能承受較大荷載，且耐老化、耐疲勞、耐腐蝕，在預期壽命內性能穩定，適用于承受結構件粘結的膠粘劑。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，可部分代替焊接、鉚接、螺栓連接等傳統連接形式。硅酮結構密封膠是全隱或半隱框玻璃幕墻中使用的關鍵材料，通過連接板材與金屬構架，承受風荷載及玻璃的自重荷載，直接關系到建筑幕墻結構的耐久性及安全性，是玻璃幕墻安全性的關鍵環節之一。它是以線型聚硅氧烷為主要原料的結構密封膠，在固化過程中，交聯劑與基聚合物反應形成具有三維立體網狀結構的彈性材料。由于硅酮膠分子結構中的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：鍵長0.164±0.003nm,熱離解能460.5J/mol。明顯高于C-O 358J/mol,C-C 304J/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，在各種天氣環境中能保持30年不龜裂，不變質，在廣闊的溫度范圍內具有±50%抗形變位移能力。

但是，隨著硅酮結構密封膠使用量的增加，在實際應用中會出現各種各樣的問題，諸如：B組分有顆粒結塊粉化現象、B組分有離析分層現象、壓盤壓不下去或翻膠現象、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、膠體出現結皮或硫化現象、打膠過程中出現“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、與基材粘結表面有針狀氣孔、膠內夾有氣泡、與基材粘結不良、與附件不相容等等。下面，我們將針對結構膠服務過程中出現的幾種常見問題，來分析其可能出現的原因，并給出相應的解決思路，期望為實際問題分析提供參考。

2 結構膠服務常見問題分析

2.1 B組分有顆粒結塊粉化現象

如果B組分出現顆粒結塊粉化現象，原因有兩個：一是使用前上層已出現該種現象，這是由于包裝密封不好，B組分中的的交聯劑或偶聯劑均為活性化合物，易于空氣中的水氣發生反應，該批次應退回生產廠家。二是在使用過程中停機，再次開機時出現顆粒結塊粉化現象，說明打膠機的壓盤與膠料的密封欠佳，應與設備方聯系解決問題。

2.2 打膠機出膠速度慢

產品在初次使用時，打膠機打膠過程中出現出膠速度過慢的現象，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被堵塞，一旦發現，就需要及時清理設備。

2.3 拉斷時間太快或太慢

結構膠的拉斷時間是指膠體混合后由膏體變為彈性體的時間，一般每隔5分鐘測試一次。影響膠表干固化的因素有三個：⑴ A、B組分比例等的影響;⑵溫度、濕度(其中溫度的影響是主要的);⑶產品本身的配方有缺陷。

針對原因⑴的解決方案是調整配比比例，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，從而達到調整膠體表干和固化時間的目的。若是產品本身的問題，則需要更換產品。

2.4 打膠過程中出現“花膠”

花膠是由于A/B組分膠體混合不均勻而產生的，表現為局部有白色條紋。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換廠家或牌號未調整設備工藝參數;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，并進行適當的調整。

2.5 打膠過程中膠體出現結皮或硫化現象

當雙組份膠在混合過程中就發生局部固化時，膠槍打出來的膠就會出現結皮或硫化現象。當固化和出膠速度均無異常，而打出的膠仍有結皮或硫化現象時，則可能是設備停機時間較長，膠槍未清洗或洗槍不夠徹底，需要將結皮或硫化膠沖洗干凈后后施工。

 

2.6 膠內夾有氣泡

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。若懷疑產品自身就帶有氣泡，可以通過蝴蝶試驗來進行判斷。

 

2.7 與基材粘結不良

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良好。隨著現在基材表面處理方式和新工藝的多樣化，密封膠與基材粘結速度和粘結效果也不同。

結構膠與基材粘結界面破壞的形式有三種，一是內聚破壞，即粘結力>內聚力;二是粘結破壞，即粘結力<內聚力，三是兩種破壞形式均有，粘結破壞面積小于等于20%為合格，粘結破壞面積超過20%時為不合格;粘結破壞面積超過20%時都是實際應用中不希望出現的現象。導致結構膠與基材不粘的原因可能有以下六種：

⑴使用的基材本身就很難粘結，如PP、PE，由于其分子結晶度高、表面張力低，無法與大多數物質形成分子鏈的擴散和纏結，因而無法在界面形成較強的粘附力;

⑵產品粘結范圍窄，只能對部分基材起作用;

⑶養護時間不夠。通常雙組份結構膠作用后，至少養護3天，而單組份則要養護7天，若養護環境的溫濕度偏低，則需延長養護時間。

⑷A、B組分比例不對。用戶在使用雙組份產品時，一定要嚴格按照廠家要求的比例調配基膠和固化劑的比例，否則可能在前期固化中出現問題，或使用后期在粘結性、耐候性和耐久性方面出現問題;

⑸未按要求清洗基材。由于基材表面存在的灰塵、污垢及雜質等會阻礙粘結，因此使用前要對其進行嚴格清洗，以保證結構膠與基材粘結良好。

⑹未按要求涂抹底涂。在鋁型材表面使用底涂進行預處理，在縮短粘結時間的同時，還可以提高粘結的耐水性和耐久性[3]。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[4]。

2.8 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生了物理或化學反應，導致的危害有結構膠變色、與基材不粘、結構膠性能下降、結構膠壽命變短等。

3 結論

硅酮結構膠具有高強度、高穩定性、優異的耐老化、耐高溫等優異的性能，廣泛應用于建筑幕墻的結構粘結方面。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范)，對結構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性試驗，施工過程中應嚴格按照各個環節的要求進行，從而實現結構膠的效果，保證工程質量。