单组分MS密封胶浸水粘结性的影响因素研究

MS密封胶分子主链为甲氧基硅烷封端的大分子聚醚，固化后形成以Si—O—Si为骨架的三维空间 络结构，既具有硅酮密封胶良好的耐久性、抗形变位移能力，又具有聚氨酯密封胶良好的粘结性、可涂饰性、低沾污性，且对大多数基材粘结良好。但是，多孔材料的基材长时间浸水后，水分会延着毛细管迁移至粘结面，容易导致密封材料的剥离，影响MS密封胶与基材的浸水粘结性。在此，重点考察了基础聚合物挥发分含量、增塑剂用量、填料粒径和粘结助剂类型对单组分MS密封胶与基材浸水粘结性的影响。

01

聚合物挥发分对单组分MS密封胶

性能的影响

表1所示为基础聚合物挥发分含量对单组分MS密封胶性能的影响。随着基础聚合物挥发分含量的增加，单组分MS密封胶的表干时间稍有延长、拉伸强度略有减小、断裂伸长率有所增大。所有样品与基材的粘结性表现非常好，均为100%内聚破坏；但浸水后的粘结性却随挥发分含量的增加而变差，当聚合物中的挥发分比例达到1.2%时，单组分MS密封胶与基材浸水后出现大幅度的界面剥离现象。

表1 基础聚合物挥发分含量对密封胶

性能的影响

注：

①表干时间按照GB/T 13477.5—2002《建筑密封材料试验方法 第5部分：表干时间的测定》测试；

②拉伸强度和断裂伸长率按照GB/T 13477.8—2002《建筑密封材料试验方法 第8部分：拉伸粘结性的测定》测试；

③浸水粘结性按照GB/T 13477.11—2017《建筑密封材料试验方法 第11部分：浸水后定伸粘结性的测定》测试，测试伸长率为100%，测试结束后按GB/T 22083—2008《建筑密封胶分级和要求》进行试样的检查与破坏判定。

02

增塑剂对单组分MS密封胶性能的影响

表2所示为增塑剂DINP的添加量对单组分MS密封胶性能的影响，随着增塑剂添加量的增加，密封胶的各项性能指标变化趋势同表1，表干时间延长、拉伸强度减小、断裂伸长率增大、浸水粘结性逐渐变差。因此，对于浸水粘结性有特殊要求的产品，综合考虑性能，增塑剂的添加量不宜超过15%。

表2 增塑剂添加量对密封胶性能的影响

03

填料对单组分MS密封胶性能的影响

表3所示为填料碳酸钙的粒径对单组分MS密封胶性能的影响，采用不同粒径的纳米碳酸钙对单组分MS密封胶的表干时间基本无影响，拉伸强度随粒径的增加先减小后趋于平衡，断裂伸长率随粒径的增加而减小。所有样品与基材的粘结性均为100%内聚破坏，但浸水后的粘结性却随着碳酸钙粒径的增加而变差。

表3 填料粒径对密封胶性能的影响

04

粘结助剂对单组分MS密封胶性能的影响

表4为不同结构的粘结助剂A、B、C对单组分MS密封胶浸水粘结性的影响，添加粘结助剂A的单组分MS密封胶综合性能最优，尤其是浸水后粘结性为100%内聚破坏。浸水后，单组分MS密封胶的硬度均呈现不同程度的降低，表明密封胶在水中具有不同的透水性。粘结助剂A分子结构中的易水解基团较粘结助剂B和C更多，使密封胶的交联密度高、透水性小，浸水后硬度变化率小。

表4 粘结助剂对密封胶性能的影响

通过考察基础聚合物挥发分含量、增塑剂用量、填料粒径和粘结助剂类型对单组分MS密封胶性能的影响，证明影响单组分MS密封胶浸水粘结性的因素是多方面的。在本试验范围内，经多组试验论证，得到以下结论：

1

随着基础聚合物中的挥发分和增塑剂用量的增加，单组分MS密封胶与基材的浸水粘结性变差，在调配挥发分、添加增塑剂时，需综合考虑密封胶的强度与物理性能。

2

填料的粒径增大会降低制得的单组分MS密封胶的性能，当碳酸钙填料的粒径为50 nm时，单组分MS密封胶与基材的浸水粘结性最佳，力学性能也最好。

3

当采用自制的粘结助剂A时，制得的单组分MS密封胶与基材的浸水粘结性和力学性能都最佳，浸水后粘结性为100%内聚破坏，拉伸强度为1.63 MPa，伸长率超过400%。