摘要：本實驗研究了矽酮結構密封膠對不同類型不鏽鋼的粘結性，施打底塗劑可明顯改善矽酮結構密封膠對部分難粘不鏽鋼的粘結效果。随後選擇其中一種類型的不鏽鋼，測試了矽酮結構密封膠與不鏽鋼在23℃、90℃、-30℃、浸水、水紫外的拉伸粘結性，為建築設計、現場施工選擇用膠提供一定的參考依據。

　　關鍵詞：不鏽鋼、矽酮結構密封膠、粘結、底塗劑

　　前言

　　不鏽鋼作為一種特殊的鋼材，其具有極佳的結構性能、優異耐腐蝕性、造型美觀、易于維護和全生命周期成本低等優點，使其在建築中具有廣闊的适用性[1]。

從20世紀初，不鏽鋼就已經在建築上采用，現在廣泛在建築中作為鋼構件、室外牆闆、屋頂材料、玻璃幕牆不鏽鋼支撐體系和單獨的外幕牆裝飾等使用。近些年來，随着相應的設計規範修訂，不鏽鋼能夠滿足建築美學、抗腐蝕性能、耐久性和結構設計要求，受到建築結構行業的青睐，在很多标志性建築中得到廣泛應用[2]。例如漢京金融中心裙樓項目中，不鏽鋼立柱與玻璃通過結構膠進行粘結使用，既能滿足建築效果又能滿足規範的要求，也說明結構膠與不鏽鋼之間要進行相容性試驗，保證結構膠與不鏽鋼的粘結[3]。

　　選擇何種密封膠進行結構性粘結也是結構設計中需要考慮的關鍵點。矽酮密封膠具有優異的耐氣候老化、耐高低溫性能，廣泛的粘結性，良好的物理機械性能，用于各類幕牆、門窗的結構粘結、防水密封已有幾十年的曆史，并得到了廣泛認可。本文選用雙組分矽酮結構密封膠對不鏽鋼粘結進行系統研究，以期為結構膠對不鏽鋼的粘結應用提供參考建議。

　　1. 實驗部分

　　1.1實驗室環境：

　　溫度(23±2)℃，相對濕度(50±5)%

　　1.2實驗材料：

　　矽酮結構密封膠：矽寶992雙組分矽酮結構密封膠，成都矽寶科技股份有限公司(以下簡稱矽酮結構密封膠);不鏽鋼：4種;市售;清潔溶劑：酒精，天津市迪博化工有限公司;底塗劑：自制。

　　1.3實驗設備：

　　雙軸行星攪拌機XSJ-2，成都矽寶科技股份有限公司;INSTRON-3365拉伸試驗機;SZW-3水紫外線輻照控制儀，鄭州惠晟材料科技有限公司及河南建材研究設計院;TST101A-2B電熱鼓風幹燥箱，成都特恩特儀器有限公司;FA2204B電子天平，上海精密科學儀器有限公司：精度0.1mg;結構膠透明膜片：河南建築材料設計研究院。

　　1.4樣品制備及測試

　　所有樣品在(23±2)℃，相對濕度(50±5)%的标準條件下，放置24h。矽酮結構密封膠的混合比例為14:1(質量比)，在負壓0.095 MPa以下真空條件下進行混合，時間約為5min。

　　1.4.1 剝離粘結性測試

　　按GB 16776—2005《建築用矽酮結構密封膠》中附錄B，采用實際工程用基材同密封膠粘結制備試件，測定浸水處理後的剝離粘結性[4]。

　　将不鏽鋼闆按“兩步抹布法”對待粘結部位采用酒精進行清潔，保證基材表面清潔無浮灰，必要時施打底塗劑，15 min後(待表面幹燥)施膠，施膠完畢後使用工具進行表面修飾，并保證密封膠與基材完全接觸;将所有樣品放置于(23±2)℃、相對濕度(50±5)%條件下養護，養護周期為标準條件下14天，浸水7天。測試方法：180°反向拉試件，同時采用結構膠透明膜片讀數，記錄粘結破壞面積與測試面積比值。

　　1.4.2拉伸粘結試樣制備和測試

　　按照GB 16776-2005将混合好的矽酮結構密封膠填充在不鏽鋼和玻璃中間制成拉伸粘結模塊(如圖1)。制備好的試樣在标準條件下養護後(雙組分養護時間為14天)，分别測試試樣在 23℃、90℃、-30℃、浸水、水紫外300h後的拉伸粘結強度，粘結破壞面積;以及23℃時最大拉伸強度時伸長率。

　　2 實驗結果與讨論有關

　　2.1 剝離粘結性測試

　　不鏽鋼的種類十分繁多，正如鋁合金是以鋁為基礎元素的合金一樣，其實不鏽鋼也是一種合金，隻不過它是以鐵為基礎元素的合金。不鏽鋼的合金元素包括鉻，鎳，碳，钛等。其中，鉻的加入，是不鏽鋼不生鏽的關鍵。這是由鉻元素的特性決定的。不鏽鋼中，鉻含量至少約為10.5%，它可以在不鏽鋼的表層，形成一層保護性的自修複氧化膜，這就是為什麼不鏽鋼耐腐蝕的原因。因此為了保障不鏽鋼的不生鏽效果，往往會在表面進行鍍鎳、鍍鋅的表面處理方式。

　　在選擇矽酮密封膠進行粘結性測試時，需要注意密封膠反應類型;對不鏽鋼粘結時不能選擇酸性密封膠，酸性會對不鏽鋼表層造成腐蝕性，應該選擇中性矽酮密封膠進行應用。我們選用4種不同類型不鏽鋼進行粘結性測試(圖2)，樣品在标準狀态養護14 天，然後浸水7 天，在養護各階段進行粘結性測試，實驗結果如表1所示。

　　由表1可以看出，在标準條件下養護14天後，矽酮結構密封膠對大部分類型的不鏽鋼均具有良好的粘結性。矽酮結構密封膠對304和316不鏽鋼在浸水7天後，均出現明顯的粘結破壞屬于粘結不良，但塗刷底塗劑後粘結破壞面積為0%，說明底塗劑可以促進矽酮結構密封膠與不鏽鋼之間的粘結力。因此我們在實際工程選用矽酮結構密封膠與不鏽鋼進行結構粘結時必須進行剝離粘結性測試，确保最終粘結效果。

　　2.2 拉伸粘結性能

　　拉伸粘結性能主要檢測結構膠拉伸粘結強度和23℃時最大拉伸強度時伸長率。矽酮結構密封膠良好的拉伸粘結強度可以将幕牆闆片牢牢地粘結在附框上，抵抗風壓和闆片自重。适宜的彈性伸長率賦予幕牆靈活的平面變形能力，以抵抗風壓。根據剝離粘結性測試結果表明，矽酮結構密封膠對各種類型的不鏽鋼均能實現良好的粘結。我們選擇應用最廣的304不鏽鋼進行下一步的研究工作，拉伸粘結性能測試結果見表2。

　　由表2可以看出，矽酮結構密封膠對304不鏽鋼在23℃、90℃、-30℃、浸水、水質外不同環境下對基材均粘結良好，且拉伸粘結強度值均大于GB 16776-2005《建築用矽酮結構密封膠》要求，可以滿足在戶外各種條件下的應用。

　　3.結論

　　綜合剝離粘結性測試和拉伸粘結性能測試結果，說明矽酮結構密封膠對不鏽鋼具有良好的粘結效果，能夠滿足不鏽鋼在建築上的結構使用要求。在給不鏽鋼配套選擇結構膠時，需要選擇中性矽酮密封膠，并進行粘結性測試，必要時塗刷底塗劑，保證結構膠與不鏽鋼的粘結效果。

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