一種有機硅負重挑戰(zhàn)性測試的方法和制具

陳炳耀,冼麗屏,姚榮茂,全文高

（1.廣東阜和實業(yè)有限公司 廣東 中山 528434）

（2.廣東三和化工科技有限公司 廣東 中山 528429）

0 引言

有機硅密封膠廣泛用于玻璃、不銹鋼門窗、石材等材料的粘接。該方法為一種有機硅負重挑戰(zhàn)性測試的方法，包含方法、制具兩個部分。本方法使有機硅膠產(chǎn)品的粘接性能、拉伸性能和耐候性能挑戰(zhàn)性試驗更接近實際應(yīng)用，該方法能夠模擬有機硅產(chǎn)品使用過程中的粘接性、拉伸性和耐候性的最適宜條件，并具有挑戰(zhàn)性，而且有較強的可操作性，對確定一種有機硅產(chǎn)品關(guān)鍵性能有著非常重要的借鑒意義，從而為消費者選擇高品質(zhì)硅酮膠提供可靠的保證。

1 原理及定義

1.1 原理

用自然光照讓硅酮膠老化后，在受力情況下，檢測其性能的變化。

1.2 定義

（1）老化后的粘接性能—在產(chǎn)品存放過程中，受各種因素影響，材料本身及粘接界面的性能會逐漸發(fā)生變化。

（2）老化后的彈性恢復(fù)率—反應(yīng)在產(chǎn)品存放過程中，受各種因素影響后，受力形變后可恢復(fù)到原點的能力。

（3）老化后拉伸性能—反應(yīng)在產(chǎn)品存放過程中，受各種因素影響后，承受軸向拉伸載荷的能力。

2 有機硅負重挑戰(zhàn)性測試的制具

玻璃膠槍；尖嘴；裁刀；鋼尺（精度1mm）；10cm×10cm×1cm的大理石；魚尾夾；防粘紙；曝曬架。

3 制作試件

首先用裁刀把裝有硅酮膠的瓶嘴切掉，尖嘴切掉一節(jié)，使尖嘴直徑約8mm，接著安裝尖嘴在硅酮膠的瓶嘴上，然后在防粘紙上打出直徑為0.8cm、長10cm的膠條，膠條的其中一頭立即粘結(jié)在尺寸為10cm×10cm×1cm的大理石的一側(cè)邊的中部位置；為統(tǒng)一樣品的養(yǎng)護條件，并且樣品在該條件下能完全硫化，方法要求把試件置于標準環(huán)境（溫度23±2℃，相對濕度50±5%）下養(yǎng)護7天；最后把膠條從防粘紙上取下，另一頭用魚尾夾夾好，掛于有紫外線照射的室外的架子上曝曬，此環(huán)境有利于樣品的老化[1]和更接近于實際氣候。

4 測試老化后的粘接性能[2]

對掛于有紫外線照射的室外架子上曝曬的試件膠條定期觀察其大理石是否脫落；檢測發(fā)現(xiàn)大理石脫落，證明該產(chǎn)品粘接大理石的性能在這段時間的自然環(huán)境中的可持續(xù)時間即到脫落為止。該方法能模擬樣品在實際環(huán)境下的負重粘接性能，并容易操作。

5 測試老化后的彈性恢復(fù)率

對掛于有紫外線照射的室外架子上曝曬的試件膠條定期將膠條拉至原長度的150%，保持1min后，放手后1min測量膠條的長度L，通過計算可得到其彈性恢復(fù)的百分數(shù)；彈性恢復(fù)率越大，證明該產(chǎn)品形變能力強；老化一定時間后，檢測發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品恢復(fù)率下降迅速甚至拉伸龜裂或斷裂，證明該產(chǎn)品形變能力耐候性差。該方法能模擬樣品在實際環(huán)境下的負重粘接性能，并容易操作；可檢測該硅酮膠在負重老化后的伸縮性能，特別是基材間縫隙較寬的粘接和填縫，該測試非常重要。

彈性恢復(fù)率計算公式為：

（10.0×150%-L）×100%/(10.0×150%-10.0) （1）

其中：

10.0—膠條原來縱向長度10cm。

150%—拉伸為原來長度的1.5倍，即拉伸到15cm。

L—將膠條拉至原長度的150%，保持1min后，放開手后1min測量量膠條的長度單位為cm。

例如：將膠條拉至原長度的150%，保持1min后，放開手后1min測量量膠條的長度為11.0cm,代入公式為：（15.0-11.0）×100%/(15.0-10.0)=80%，即該膠條的彈性恢復(fù)率為80%。

6 測試老化后拉伸性能[3]

對掛于有紫外線照射的室外架子上曝曬的試件膠條定期將膠條拉至原長度的150%、200%、250%、300%進行對比觀察是否龜裂或斷裂。龜裂或斷裂的時間越早，拉伸的長度越短，證明該產(chǎn)品承受軸向拉伸載荷的能力耐候性越差。方法能模擬樣品在實際環(huán)境下的負重拉伸性能，并容易操作；可檢測該硅酮膠在負重老化后經(jīng)過拉伸是否龜裂或斷裂，特別是一些基材本身的收縮或建筑物的位移導(dǎo)致縫隙變寬后，所施的膠經(jīng)過負重曝曬老化并且位移后龜裂或斷裂的情況。

7 測試方法特點及用法

7.1 特點

所測試的環(huán)境為實際氣候，更能檢測出產(chǎn)品在真實情況中的品質(zhì)；所用的測試方法簡單同時能反應(yīng)產(chǎn)品的耐候性能和理化性能；所選用的制具易獲取和便于使用。對確定一種有機硅產(chǎn)品關(guān)鍵性能有著非常重要的借鑒意義。

7.2 具體實施方式

7.2.1 實施步驟

（1）第一步：大理石膠條板的制作。在10cm×10cm大理石模塊的一端垂直打膠條1根，一頭粘接在大理石上，待膠條干透后在大理石上粘貼產(chǎn)品代號及批號標簽，另一端用魚尾夾夾上懸掛在樣架上，每品種制作不同批號膠條2條，并將樣品信息記錄在《信息記錄表》上；

（2）第二步：掛鉤編號。為便于區(qū)分、記錄及查找，對每個樣架的每個掛鉤進行編號，5個樣架編號為“A、B、C、D、E”，各樣架掛鉤的編號為“A01、A02……”、“B01、B02……”，以此類推

（3）第三步：曝曬檢驗記錄：用于曝曬檢驗的樣品，測試人每個月查看及測量一次，檢測內(nèi)容有：老化后膠條的粘接性能、老化后膠條的彈性恢復(fù)率、老化后膠條的拉伸性能等，并將結(jié)果進行記錄；

（4）第四部：曝曬檢驗報告。曝曬檢驗結(jié)束或有需要時，測試人根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，匯總整理后編寫曝曬檢驗結(jié)論。

（5）注意。同一款產(chǎn)品應(yīng)每年測試12個樣品，每個月1日開始測試一個，對比這12個樣品的測試數(shù)據(jù)。有利于測試該產(chǎn)品在不同氣候的性能波動。

7.2.2 測試數(shù)據(jù)及結(jié)論舉例

測試數(shù)據(jù)及結(jié)論舉例詳見表1。

表1 測試數(shù)據(jù)及結(jié)論舉例

8 結(jié)語

對于硅酮膠的性能判斷，粘接性能、彈性恢復(fù)率、拉伸性能等是非常重要的指標，為了進一步測試這些性能受環(huán)境影響的可持續(xù)性，本文介紹了一種有機硅負重挑戰(zhàn)性測試的方法和制具，并分享了具體實施方式，與常規(guī)檢測方法相比，在具有較大幅度還原真實情況的前提下還富有挑戰(zhàn)性，能反應(yīng)產(chǎn)品的耐候性能和理化性能，并且方法簡單易操作，所選用的制具易獲取且易使用，一般企業(yè)或個體用戶都可進行測試。對確定一種有機硅產(chǎn)品關(guān)鍵性能有著非常重要的借鑒意義。