一种有机硅负重挑战性测试的方法和制具

陈炳耀,冼丽屏,姚荣茂,全文高

（1.广东阜和实业有限公司 广东 中山 528434）

（2.广东三和化工科技有限公司 广东 中山 528429）

0 引言

有机硅密封胶广泛用于玻璃、不锈钢门窗、石材等材料的粘接。该方法为一种有机硅负重挑战性测试的方法，包含方法、制具两个部分。本方法使有机硅胶产品的粘接性能、拉伸性能和耐候性能挑战性试验更接近实际应用，该方法能够模拟有机硅产品使用过程中的粘接性、拉伸性和耐候性的最适宜条件，并具有挑战性，而且有较强的可操作性，对确定一种有机硅产品关键性能有着非常重要的借鉴意义，从而为消费者选择高品质硅酮胶提供可靠的保证。

1 原理及定义

1.1 原理

用自然光照让硅酮胶老化后，在受力情况下，检测其性能的变化。

1.2 定义

（1）老化后的粘接性能—在产品存放过程中，受各种因素影响，材料本身及粘接界面的性能会逐渐发生变化。

（2）老化后的弹性恢复率—反应在产品存放过程中，受各种因素影响后，受力形变后可恢复到原点的能力。

（3）老化后拉伸性能—反应在产品存放过程中，受各种因素影响后，承受轴向拉伸载荷的能力。

2 有机硅负重挑战性测试的制具

玻璃胶枪；尖嘴；裁刀；钢尺（精度1mm）；10cm×10cm×1cm的大理石；鱼尾夹；防粘纸；曝晒架。

3 制作试件

首先用裁刀把装有硅酮胶的瓶嘴切掉，尖嘴切掉一节，使尖嘴直径约8mm，接着安装尖嘴在硅酮胶的瓶嘴上，然后在防粘纸上打出直径为0.8cm、长10cm的胶条，胶条的其中一头立即粘结在尺寸为10cm×10cm×1cm的大理石的一侧边的中部位置；为统一样品的养护条件，并且样品在该条件下能完全硫化，方法要求把试件置于标准环境（温度23±2℃，相对湿度50±5%）下养护7天；最后把胶条从防粘纸上取下，另一头用鱼尾夹夹好，挂于有紫外线照射的室外的架子上曝晒，此环境有利于样品的老化[1]和更接近于实际气候。

4 测试老化后的粘接性能[2]

对挂于有紫外线照射的室外架子上曝晒的试件胶条定期观察其大理石是否脱落；检测发现大理石脱落，证明该产品粘接大理石的性能在这段时间的自然环境中的可持续时间即到脱落为止。该方法能模拟样品在实际环境下的负重粘接性能，并容易操作。

5 测试老化后的弹性恢复率

对挂于有紫外线照射的室外架子上曝晒的试件胶条定期将胶条拉至原长度的150%，保持1min后，放手后1min测量胶条的长度L，通过计算可得到其弹性恢复的百分数；弹性恢复率越大，证明该产品形变能力强；老化一定时间后，检测发现产品恢复率下降迅速甚至拉伸龟裂或断裂，证明该产品形变能力耐候性差。该方法能模拟样品在实际环境下的负重粘接性能，并容易操作；可检测该硅酮胶在负重老化后的伸缩性能，特别是基材间缝隙较宽的粘接和填缝，该测试非常重要。

弹性恢复率计算公式为：

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

其中：

10.0—胶条原来纵向长度10cm。

150%—拉伸为原来长度的1.5倍，即拉伸到15cm。

L—将胶条拉至原长度的150%，保持1min后，放开手后1min测量量胶条的长度单位为cm。

例如：将胶条拉至原长度的150%，保持1min后，放开手后1min测量量胶条的长度为11.0cm,代入公式为：（15.0-11.0）×100%/(15.0-10.0)=80%，即该胶条的弹性恢复率为80%。

6 测试老化后拉伸性能[3]

对挂于有紫外线照射的室外架子上曝晒的试件胶条定期将胶条拉至原长度的150%、200%、250%、300%进行对比观察是否龟裂或断裂。龟裂或断裂的时间越早，拉伸的长度越短，证明该产品承受轴向拉伸载荷的能力耐候性越差。方法能模拟样品在实际环境下的负重拉伸性能，并容易操作；可检测该硅酮胶在负重老化后经过拉伸是否龟裂或断裂，特别是一些基材本身的收缩或建筑物的位移导致缝隙变宽后，所施的胶经过负重曝晒老化并且位移后龟裂或断裂的情况。

7 测试方法特点及用法

7.1 特点

所测试的环境为实际气候，更能检测出产品在真实情况中的品质；所用的测试方法简单同时能反应产品的耐候性能和理化性能；所选用的制具易获取和便于使用。对确定一种有机硅产品关键性能有着非常重要的借鉴意义。

7.2 具体实施方式

7.2.1 实施步骤

（1）第一步：大理石胶条板的制作。在10cm×10cm大理石模块的一端垂直打胶条1根，一头粘接在大理石上，待胶条干透后在大理石上粘贴产品代号及批号标签，另一端用鱼尾夹夹上悬挂在样架上，每品种制作不同批号胶条2条，并将样品信息记录在《信息记录表》上；

（2）第二步：挂钩编号。为便于区分、记录及查找，对每个样架的每个挂钩进行编号，5个样架编号为“A、B、C、D、E”，各样架挂钩的编号为“A01、A02……”、“B01、B02……”，以此类推

（3）第三步：曝晒检验记录：用于曝晒检验的样品，测试人每个月查看及测量一次，检测内容有：老化后胶条的粘接性能、老化后胶条的弹性恢复率、老化后胶条的拉伸性能等，并将结果进行记录；

（4）第四部：曝晒检验报告。曝晒检验结束或有需要时，测试人根据相关数据，汇总整理后编写曝晒检验结论。

（5）注意。同一款产品应每年测试12个样品，每个月1日开始测试一个，对比这12个样品的测试数据。有利于测试该产品在不同气候的性能波动。

7.2.2 测试数据及结论举例

测试数据及结论举例详见表1。

表1 测试数据及结论举例

8 结语

对于硅酮胶的性能判断，粘接性能、弹性恢复率、拉伸性能等是非常重要的指标，为了进一步测试这些性能受环境影响的可持续性，本文介绍了一种有机硅负重挑战性测试的方法和制具，并分享了具体实施方式，与常规检测方法相比，在具有较大幅度还原真实情况的前提下还富有挑战性，能反应产品的耐候性能和理化性能，并且方法简单易操作，所选用的制具易获取且易使用，一般企业或个体用户都可进行测试。对确定一种有机硅产品关键性能有着非常重要的借鉴意义。