宝龙达BLD8200A阻燃硅酮结构胶研究报告

一、前言20世纪70年代，玻璃幕墙由于其独特的结构性能开始在欧美国家迅速开展，80年代开始在亚洲地区流行，90年代在中国得到广泛使用。玻璃幕墙所用的有机硅结构密封胶由于具有较高的性能和使用要求，世界上1997年以前仅有美国DowCorning公司等少数专业有机硅企业能够生产。硅酮结构密封胶与一般的硅酮密封胶的重要区别在于它要求硫化后既要有适当的拉伸力又有良好的韧性、同时还具有优异的粘结稳定性和卓越的耐候性，以保证玻璃幕墙建筑物长久的使用平安性和使用寿命。在建筑及硅酮结构密封胶领域中，分为单组分硅酮结构密封胶和双组分硅酮结构密封胶两个品种，前者有施工方便，适用范围广泛等特点；后者有储存稳定期长，可现场随意调节固化速度、固化速度快、养护期短等优点。当今由于建筑装饰行业对防火级别的要求越来越高，玻璃幕墙的防火性能越来越受到关注。玻璃幕墙所使用的硅酮结构密封胶的阻燃性能具有十分重要的意义。作为赋予硅酮密封胶阻燃性的方法，一般采用参加阻燃性填料的方法如碱式碳酸锌、硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二焍等作为阻燃剂，但单独采用参加阻燃性填料的方法制得的硅酮密封胶硬度偏高，胶的韧性不够好，不能作为结构胶使用；也有用铂化合物作为阻燃的，但通常是在高温硫化硅橡胶体系中，而且仅有铂化合物还不够，还考虑多种物质作助剂，例如：US3652488中列举了碳黑。US3635874中列举了氧化钛；特公昭51-24301号公报中添加氧化铁黑〔Fe3O4〕,但这些方法存在混炼胶必然着色和阻燃性随着时间增长面变差的缺点；CN1493618A通过向硅橡胶组合物中添加混合铂化合物和特定的胺化合物，获得了具有优良阻燃性的硅橡胶组合物，不过也是高温硫化硅橡胶，而不是室温硫化硅橡胶。同时由于添加了胺化合物，燃烧时要产生有毒气体。当今，火灾已成为威胁人类生命平安的最大灾害之一。几乎每天都有火灾发生，因火灾而死亡的人数难以计数，火灾造成的经济损失更是难以估量。防火已成为幕墙行业必然要考虑的问题。为此宝龙达公司研制出BLD8200A阻燃性硅酮结构密封胶，其特点是通过先进的半连续化生产流水线，产品质量得到有效保障，损耗量极少，本钱大幅度降低；采用α，ω-二羟基聚硅氧烷改性成烷氧基封端的聚硅氧烷100重量份，纳米活性碳酸钙60～100重量份，参加真空搅拌机内于温度80～150℃、真空度为0。08～0。099MPa，脱水共混30～240分钟，冷却得基料。在室温下将六甲基环二硅氮烷0.03～0.5重量份处理碱式碳酸锌和氧化钼10～50重量份,催化剂0.5～5重量份,氯铂酸螯合物0.05～5重量份和聚二硅氧烷1～10重量份,参加高速分散搅拌机或行星搅拌机内与基料一起于真空度0.08～0.099MPa,转速50～500rpm进行化学反响60～120分钟制得单组分室温阻燃性硅酮密封胶。它具有很好的物理力学性能、阻燃性、粘接性及储存稳定性。于2023年9月通过了国家防火建筑材料质量监督检验中心阻燃性检测和国家合成树脂质量监督检验中心的结构胶性能检测。产品性能符合GB16776-1997《建筑用硅酮结构密封胶》的标准要求，按GB/T2406-1993《塑料燃烧性能试验方法氧指数法》GB/T2408-1996《塑料燃烧性能试验方法水平法和垂直法》标准要求，燃烧等级为FV-0级，氧指数为43.8％。一、研究过程及采用的技术标准〔一〕研制过程

BLD8200A阻燃硅酮结构密封胶是本公司根据目前密封胶的开展趋势及市场需要而研制的产品。研制过程大致分三个阶段：1、阻燃剂的筛选阶段：阻燃剂作为阻燃胶的关键材料，是决定产品优劣的关键所在，我们已选出具有优良的阻燃效果且对人体无害的阻燃剂：2、配方的调整阶段：使产品同时满足阻燃性能的要求和结构胶标准要求；3、全面技术性能对照实验阶段：为了考察BLD8200A阻燃硅酮结构密封胶的技术性能水平，我们收集了市场同类产品的样品，进行了技术性能对照实验。

(二)技术标准

GB/T2406－1993塑料燃烧性能试验方法氧指数法

GB/T2408－1996塑料燃烧性能试验方法水平法和垂直法

GB/16776－1997建筑用硅酮结构密封胶

GB/T13477－2002建筑密封材料试验方法

二、实验局部

本产品在试验过程中，阻燃性主要与在国内市场具有代表性的单组分阻燃胶进行比照；工艺性能与力学性能那么与进口结构胶进行比照。

〔一〕燃烧实验

1、BLD8200A与其它阻燃胶比照燃烧实验

燃烧实验采用GB/T2048－1996《塑料燃烧性能试验方法水平法和垂直法》中的垂直法。试样尺寸：长〔125±5〕mm,宽〔13.0±0.3〕mm，厚〔3.0±0.2〕mm。用酒精灯代替标准中的本生灯。试验结果见下表：

BLD8200A阻燃胶A#阻燃胶B＃前10秒有焰时间〔s

〕000后10秒有焰时间〔s〕002后10秒无焰时间〔s〕333离焰后短时无焰燃烧短时无焰燃烧短时有焰燃烧刺激气味无无有由试验结果可以看出BLD8200A与国内阻燃胶A#性能接近，具有良好的阻燃性能。2、BLD8200A与阻燃胶C#阻燃性能比照实验

把BLD8200A与阻燃胶C#按GB/T2408-1996标准制成〔125±5〕mm，宽〔13±0.3〕mm，厚〔3±0.2〕mm的试样，放在酒精灯上燃烧，实验情况见下列图及下表所示。2、BLD8200A与阻燃胶C#燃烧比照实验

BLD8200A与阻燃胶C#燃烧情况比照

名称燃烧过程阻燃胶C#BLD8200A置于火焰上点燃胶条有火焰胶条有小火焰离开火焰继续燃烧有短时无焰燃烧燃烧后状态胶条粉化胶条变化不明显从上图及上表可以看出：BLD8200A与阻燃胶C#相比具有良好的阻燃性能。〔二〕与进口和国内结构胶全面性能比照实验

1．粘结性强度(Mpa)比照。见下表编号标况低温高温光照后浸水后进口1#国内1#BLD8200A进口1#国产1#BLD8200A进口1#国产1#BLD8200A进口1#国产1#BLD8200A进口1#国产1#BLD8200A单组分11.181.161.191.301.281.310.901.01.031.051.031.07---20.810.800.811.101.091.110.580.570.590.740.720.750.580.560.6031.061.041.081.321.301.330.900.901.00.870.880.880.940.920.9740.800.790.811.071.051.080.680.670.700.690.680.700.760.750.8051.021.001.031.281.261.290.800.790.810.890.870.900.690.680.7260.930.910.941.171.151.180.770.740.790.770.770.790.730.720.7571.091.071.111.441.431.460.810.800.830.970.960.980.930.920.9581.091.071.101.401.391.420.870.850.900.860.850.870.930.920.9591.011.001.031.461.451.471.091.071.110.900.900.920.910.900.93双组分110.970.960.981.451.431.470.660.660.690.870.850.900.930.920.95440.820.800.841.181.151.200.720.700.740.720.700.740.740.730.75771.131.111.151.451.421.460.730.710.740.800.790.820.910.900.94991.051.021.051.421.401.440.780.760.801.071.051.101.071.051.10均值0.990.981.001.311.291.320.790.790.830.860.850.880.840.830.87标准误差0.130.130.130.130.130.130.050.050.050.150.150.150.140.140.14小结：由上表知，产品粘结强度超过标准水平和同行业水平。2．最大拉伸强度时伸长率比照。见下表

国产1#BLD8200A进口1#εσmax%σmaxMPaεσmax%σmaxMPaεσmax%σmaxMPa单组分1480.90681.05--2430.58520.74690.583600.90740.87700.944720.681770.691700.765890.81190.89900.696520.77730.77650.737670.811730.971490.938500.87870.86700.9391601.091620.91820.91均值760.722800.872130.91标准误差160.051260.15630.140.25区间5.10.0240.20.0520.10.13小结：由上表可知，BLD119阻燃硅酮结构密封胶最大拉伸强度时伸长率都比同行结构密封胶伸长率要大3．水-紫外线光照老化结果比照。见下表紫外-水300h老化，〔按97版标准试验〕

标准进口1#国产1#BLD8200A测试单位S1S2ZJHZHHZS1S2ZJS1S2ZJHZ模量，Mpa

12.5%

0.270.270.37

0.200.26

25%0.540.630.440.490.410.540.570.550.530.300.390.330.2760%0.890.86

0.830.680.720.850.79

0.500.620.580.47100%0.580.52

0.390.88

0.950.87

0.640.760.810.64拉伸强度，MPa1.000.950.700.840.940.750.980.910.790.700.981.031.04最大应力伸长率，%87826364128739910175139146164155粘结破坏面积，%00000005.40000.8

氙弧300h

老化结果，〔按GB/T18244〕测试单位S1

S1

S1

C

Mo，Mpa/12.5%

0.23

25%

0.34

60%

0.84

0.59

100%0.68

1.08

0.76

0.77

拉伸强度，MPa1.34

1.23

1.10

0.86

最大应力伸长率，%82

138

95

137

Sc,

%

0

小结：从上表可知,阻燃硅酮结构密封胶BLD8200A水-紫外光照老化结果超出同行产品。4．冷拉-热压循环后的粘结性〔%〕试验结果比照。见下表

标准进口1#国产1#

BLD8200A12.5%判定破坏破坏破坏无破坏破坏深度mm1,0,0.50.5,1,112,9.5,120最大深度mm11120破坏类型B区内聚B区内聚B区内聚

20%判定破坏破坏破坏无破坏破坏深度mm1,1.5,10.5,2,312,12,120,0,1最大深度mm1.53121破坏类型B区内聚B区粘结B区粘结

25%判定破坏破坏破坏无破坏破坏深度mm0.5,1,12,2,312,12,120最大深度mm13120破坏类型B区内聚B区粘结B区粘结

小结：从上表可知,阻燃硅酮结构密封胶BLD8200A内聚和粘结均无破坏.5．阻燃性能比照结果比照。见下表厂商产品试样名称燃烧时间2)/s级别t1t2t3

t1+

t2t2+

t3国产1#23558FV—1进口1#58101318FV—0B