丁基胶、硅酮胶、硅酮结构胶新闻
密封胶性能的优劣直接影响中空玻璃的节能效果和使用寿命。目前我国使用最多的中空玻璃用密封胶为硅酮密封胶和聚硫密封胶。这两种密封胶在使用性能上存在着明显差异，如聚硫胶比硅酮胶水气渗透率低、硅酮胶比聚硫胶更有弹性且具有良好的弹性恢复率，这也是中空玻璃行业的共识。但两种密封胶对中空玻璃密封性能、耐老化性能的影响以及惰性气体保持能力等方面，尚无基础数据可供参考。特别是在制作间隔条折弯式双道密封中空玻璃时，聚硫胶相对于硅酮胶的低水气渗透率对中空玻璃的性能的影响不得而知，也使得中空玻璃生产企业在选择密封胶时，概念模糊，无法准确判断。
为了对硅酮密封胶和聚硫密封胶的性能差异有一个较深的认识，对二者今后的使用以及性能的改善提供帮助与指导，因此对其性能进行深入、系统的测试与比较是十分必要的。
一、性能比较方案
为了科学、公平、准确的测试、比较硅酮密封胶和聚硫密封胶在性能上的差异，我们制定了如下抽样、测试方案：
1．抽样方法：选择全国生产规模较大的、在行业内有一定知名度的中空玻璃用密封胶生产企业参加本次比对试验，其中硅酮密封胶和聚硫密封胶生产企业各5家。硅酮胶生产企业分别为成都硅宝科技有限公司、郑州中原应用技术有限公司、杭州之江有机硅化工有限公司、广州市白云化工有限公司、杭州凌志精细化工有限公司，聚硫胶生产企业分别为郑州中原应用技术有限公司、杭州之江有机硅化工有限公司、北京卓越密封胶有限公司、爱多克柯梅林（南京）新材料有限公司、浙江芬奇涂料密封胶有限公司。由国家玻璃质量监督检验中心负责抽样，在企业成品库内随机抽取企业自检合格的产品，每个企业抽取一种型号的样品25公斤。企业将抽取的样品寄到秦皇岛国家玻璃质量监督检验中心。
2．中空玻璃试样的制作：由国家玻璃质量监督检验中心联系一家大型中空玻璃生产企业，在国家玻璃质检中心人员现场监督下，用所抽取的密封胶样品制作弯管槽铝式充气中空玻璃，其中每个聚硫胶样品制成一组充气中空玻璃试样10块，每个硅酮胶样品制成两组中空玻璃试样（一组为与聚硫胶胶层厚度相同的试样，另一组为比聚硫胶胶层厚2mm的试样）各10块。
3．检测项目：
1）高温高湿耐久性测试：按照GB/T11944-2002《中空玻璃》中规定的试验方法，测试后再进行露点检测；
2）水气密封耐久性测试：按照EN 1279.2《建筑中空玻璃》中以及新国标规定的试验方法；
3）气体密封耐久性测试：采用氧分析氩气含量测试方法，先对
中空玻璃样品进行初始氩气含量检测，再对样品进行密封处理，按新国标进行老化试验，试验后再进行氩气含量检测；
4）水蒸气渗透率测试：按照JC486-2001《中空玻璃用弹性密封剂》规定的方法进行。
二、中空玻璃样品制作
所有密封胶样品全部到国家玻璃质量监督检验中心后，我们联系在玻璃深加工行业有较好知名度的秦皇岛耀华工业技术玻璃厂进行中空玻璃试样制作。在制作过程中，除密封胶之外，中空玻璃试样全部采用李塞克9mm铝条折弯式，连接处用丁基胶密封，在相邻两边（一长边一短边）自动灌装无锡塞利3A分子筛，内道密封胶采用乐杰福丁基胶，合片在李塞克全自动生产线上完成。每种聚硫胶制作试样10片，外道密封胶厚度控制在3mm（指铝条外缘到玻璃边缘），每种硅酮胶制作两种外道密封胶厚度（分别为3mm和5mm）的试样各10块。
在样品制作完成并固化好后，从每个品种的试样中任意取3块制作充氩气的试样，在充气过程中控制氩气流速和充气时间，并监控中空玻璃内氩气的含量，保证试样氩气含量高于85%。
应用真空搅拌机，分别将每种胶混合均匀、制成2mm厚的胶片各2块。
三、试验过程
1．高温高湿耐久性试验：
取2块试样，先对其进行初始露点测试，合格后将其放入高温高湿试验箱内试验224次循环。每个循环分为两个阶段：1）加热阶段：时间为140min±1min，在90 min±1min内将箱内温度升高到55℃±3℃，其余时间保温；2）冷却阶段：时间为40min±1min，在30 min±1min内将箱内温度降低到25℃±3℃，其余时间保温，相对湿度保持在95%以上。完成224次循环后将试样移出，在温度23℃±2℃、相对湿度30%～75%的条件下放置一周后，测试其最终露点。
2．水气密封耐久性试验
每种试样取2块进行水气密封老化试验，试验分为两个阶段。第1阶段：56个循环，每12h为一个温度循环，温度从－18℃±2℃～53℃±1℃，升降温速率为14℃±2℃/h，试验箱温度大于23℃时湿度应≥95％；第2阶段：温度在58℃±1℃、相对湿度大于95%的环境温度保持7周。试验后，按新国标的方法测定干燥剂最终水分含量Tf。
取2块试样按新国标的方法进行干燥剂初始水分含量Ti测试，取其平均值为干燥剂初始水分含量。
取1块试样按新国标的方法进行标准水分含量Tc的测定。
水分渗透指数按公式 计算2块试样的I值和2块试样I值的平均值Iav。
3．气体密封耐久性试验
对3块充气中空玻璃试样进行初始气体含量测试，在进行密封处理后，放入老化试验箱进行两个阶段的老化试验。第1阶段：28个循环，每12h为一个温度循环，温度从－18℃±2℃～53℃±1℃，升降温速率为14℃±2℃/h，
试验箱温度大于23℃时湿度应≥95％；2）第2阶段：温度在58℃±1℃、相对湿度大于95%的环境温度保持4周。老化试验后再对试样进行气体含量检测。
4．水气渗透率试验
将制作好的2mm厚的胶片装入透湿杯中，在温度23℃±2℃、相对湿度90%的环境中，测量24小时稳定透过的水气量。
四、试验结果
1．高温高湿耐久性
表1 硅酮中空玻璃高温高湿耐久性测试结果
企业代码
试验结果
硅酮
A
合格
B
合格
C
合格
D
合格
E
合格
F
合格
聚硫
G
合格
H
合格
I
合格
J
合格
K
合格
2．水气密封耐久性
表2 硅酮中空玻璃（胶深5mm）水气密封耐久性测试结果
企业代码/硅酮（胶深5mm）
I
I av
A1
0.0713
0.0761
A2
0.0753
B1
0.1954
C1
0.1511
D1
0.0370
D2
0.0457
E1
0.0233
E2
0.0532
F1
0.0638
F2
0.0452
除去最大值0.1954和最小值0.0233，其余平均值为0.0678
注：共做12块样品，其中2块（B2和C2）破坏
表3 硅酮中空玻璃（胶深3mm）水气密封耐久性测试结果
企业代码/硅酮（胶深3mm）
I
I avg
A1
0.1221
0.1112
A2
0.2450
B1
0.1884
B2
0.1751
C1
0.0342
C2
0.0812
D1
0.0632
D2
0.0230
E1
0.1871
E2
0.1475
F1
0.0451
F2
0.0226
除去最大值0.2450和最小值0.0226，其余平均值为0.1070
表4 聚硫中空玻璃水气密封耐久性测试结果
企业代码/聚硫
I
I av
G1
0.1298
0.1080
G2
0.1067
H1
0.1378
H2
0.1800
I1
0.0604
I2
0.1136
J1
0.1303
J2
0.1121
K1
0.0689
K2
0.0403
除去最大值0.1800和最小值0.0403，其余平均值为0.0860
3．初始气体含量及气体密封耐久性
表5 硅酮中空玻璃（胶深5mm）气体密封耐久性测试结果
企业代码/硅酮
（胶深5mm）
氩气初始浓度（%）
氩气最终含量（%）
氩气降低量（%）
A1
92.7
79.2
13.5
A2
93.0
81.6
11.4
A3
88.0
77.0
11.0
B1
88.9
81.3
7.6
B2
90.8
79.6
11.2
B3
92.6
85.3
7.3
C1
89.2
78.2
11.0
C2
93.0
80.5
12.5
C3
93.9
82.5
11.4
D1
90.1
68.1
22.0
D2
84.8
72.4
12.4
D3
94.4
74.9
19.5
E1
93.4
80.1
13.3
E2
94.2
81.1
13.1
E3
88.7
73.4
15.3
F1
89.4
74.9
14.5
F2
92.9
85.2
7.7
最终氩气含量80%以上为合格。
共17块，其中8块合格，合格率为47.1%
注：共做样品18块，其中1块（F3）破坏
表6 硅酮中空玻璃（胶深3mm）气体密封耐久性测试结果
企业代码/硅酮
（胶深3mm）
氩气初始浓度（%）
氩气最终含量（%）
氩气降低量（%）
A1
95.2
80.7
14.5
A2
89.2
73.4
15.8
A3
91
.0
82.5
8.5
B1
93.2
84.2
9.0
B2
91.0
80.6
10.4
B3
92.3
76.3
16.0
C1
93.7
81.8
11.9
C2
88.6
77.6
11.0
C3
90.4
77.5
12.9
D1
95.6
77.6
18.0
D2
95.2
74.4
20.8
E1
93.4
77.1
16.3
E2
96.5
75.4
21.1
F1
89.4
73.5
15.9
F2
95.6
74.6
21.0
最终氩气含量80%以上为合格。
共15块，其中5块合格合格，合格率为33.3%
表7 聚硫中空玻璃气体密封耐久性测试结果
企业代码/聚硫
（胶深3mm）
氩气初始浓度（%）
氩气最终含量（%）
氩气降低量（%）
G1
87.0
82.8
4.2
G2
97.9
93.1
4.8
H1
87.1
84.0
3.1
H2
87.0
84.2
2.8
H3
93.2
92.0
1.2
I1
92.0
89.6
2.4
I2
87.0
84.2
2.8
I3
91.1
88.8
2.3
J1
90.1
88.1
2.0
J2
96.1
86.2
9.9
K1
96.6
95.3
1.3
K2
95.0
90.5
4.5
K3
91.2
88.3
2.9
最终氩气含量80%以上为合格。
共13块，其中13块合格合格，合格率为100%
注：共做样品15块，其中2块（G3和J3）破坏
4．水气渗透率
表8 胶片水气渗透率测试结果
企业代码
水气渗透率（g/m2·d）
水气渗透率avg（g/m2·d）
硅酮
A1
27.2
22.64
A2
17.3
B1
24.5
B2
21.9
C3
21.8
C3
22.8
D4
24.1
D4
19.9
E5
26.8
E5
20.0
F1
23.5
F2
21.9
聚硫
G1
7.4
11.42
G2
11.4
H1
9.9
H2
12.9
I1
10.9
I2
6.8
J1
13.0
J2
15.6
K1
13.6
K2
12.7
五、结果分析
高温高湿耐久性和水气密封耐久性都是考察中空玻璃系统对水气的抵抗能力，因此外道密封胶的性能优劣直接影响中空玻璃系统的耐久性。高温高湿耐久性试验是对中空玻璃系统耐久性的定性检测，而水气密封耐久性试验室对其耐久性的定量检测。从表1中的试验结果可以看出，无论是硅酮中空玻璃还是聚硫中空玻璃，其高温高湿耐久性都能达到标准要求。在水气密封耐久性试验中，不同外道密封胶以及不同胶层厚度的中空玻璃系统抗水气渗透能力均符合新国标的要求，具体试验结果参数如表2、3、4所示。但其水分渗透指数的值还是存在明显的差别的，胶深3mm、5mm的硅酮中空玻璃和聚硫中空玻璃平均水气渗透指数分别为0.1112、0.0761和0.1080。从结果可以看出，外道胶层厚的硅酮中空玻璃抗水气渗透能力明显好于胶层浅的硅酮中空玻璃抗水气渗透能力；在同样胶层厚度的的条件下，聚硫中空玻璃的抗水气渗透能力优于硅酮中空玻璃的。考虑到外界条件的影响，去除偏差较大的数据后仍可得到以上结论。
通过对比表4、5和6中中空玻璃氩气保持率数据，可以发现硅酮和聚硫中空玻璃在气体密封耐久性能上的表现差
距甚远。聚硫中空玻璃的气体保持率很好，在按新国标耐久性试验后，气体含量均不小于80%求，符合新国标中的气体耐久性要求；胶层厚的硅酮中空玻璃试样共17块，其中只有8块在经过试验后气体含量大于80%，合格率仅为47.1%，胶层浅的硅酮中空玻璃的气体密封耐久性能更差，共15块试样，其中只有5块符合新国标要求，合格率仅为33.3%。胶层厚的硅酮中空玻璃试样平均氩气的泄漏量为12.6%，胶层浅的硅酮中空玻璃试样平均氩气的泄漏量为14.9%，而聚硫中空玻璃试样平均的氩气泄漏量只有3.4%。在气体密封耐久性能方面，聚硫中空玻璃要优于硅酮中空玻璃。
在水气透过率的试验中，聚硫胶的平均水气渗透率为11.42g/m2·d，硅酮胶的平均水气渗透率为22.64g/m2·d，硅酮胶的水气渗透率是聚硫胶的两倍，表明聚硫胶的抗水气渗透能力要优于硅酮胶的。
聚硫胶的水气渗透率与硅酮胶的水气渗透率相差一倍，但二者在水气密封耐久性能上的差别并不是很大，分析原因认为这是由于我们选取了折弯铝条结构以及丁基胶宽度大于5mm，并且在铝条的连接处用丁基胶密封，形成了一个良好的内道水气密封屏障，有效地阻止了大部分水气的进入，而在实际生产过程中，大多数的产品达不到这样的制作水平。
六、使用建议
鉴于硅酮胶与聚硫胶在水气密封耐久性、气体密封耐久性以及水气渗透率上的差异，我们对中空玻璃生产企业提出如下建议：
（1） 硅酮胶与聚硫胶均可用于制作中空玻璃。采用折弯金属间隔条、双道密封结构时，在保证一道丁基胶密封质量的前提下，在制作不充氩气的普通中空玻璃时，两种胶对中空玻璃的性能影响无明显差异。
（2） 制作门窗中空玻璃时，特别是插角式中空玻璃时，尽量选用聚硫胶作为外道密封胶。如果选择硅酮胶作为外道密封胶时，可以通过适当增加胶层厚度来提高硅酮中空玻璃的耐久性能。
（3） 因硅酮胶与聚硫胶在氩气保持能力上存在较大差异，在制作充氩气中空玻璃时，应优先使用聚硫胶。
七、进一步行进比对试验的建议
我国有中空玻璃密封胶生产企业近百家，密封胶的质量也良莠不齐。密封胶的整体质量水平低、市场恶性竞争，严重影响了我国中空玻璃行业的健康发展。为了深入了解我国密封胶行业质量状况，大力宣传密封胶行业的优势企业，引导中空玻璃生产企业选用质量好的密封胶产品，我们建议在这次中空玻璃用聚硫胶与硅酮胶性能比较的基础上，随机从市场上抽取其它外道密封胶进行耐久性测试，然后与这次的测试结果进行比对。
在合适的时间，召开全
国密封胶技术研讨会，公布两次比对结果，使中空玻璃行业充分了解我国密封胶产品的市场现状、质量差异、劣质产品对中空玻璃性能的影响，达到扶优限劣的目的。