硅酮结构胶的胶接原理及施工中注意问题
&针对目前已建或在建的隐框玻璃幕墙，广泛采用的硅酮结构胶胶接这一新型施工技术，从理论层次和工程实际案例，对其技术成熟性、稳定性、安全性进行论述。同&时，结合工程实际经验，提出硅酮结构胶在施工中应注意的事项。&随着我国国民经济的迅猛发展，作为城市现代化及经济高速发展代表之一的高层建筑鳞次栉比。由于玻璃幕墙能隔绝风雨，控制室内冷、热、光、声，且外表新颖别&致，晶莹通透，充满时代气息，深受建筑师青睐，亦为人们所喜爱。据不完全统计，新建的高层建筑80%全部或局部采用会隐框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙、明框&玻璃幕墙或少量接驳式幕墙。到2001年底我国已使用各类建筑幕墙3500万平方米，其中隐框幕墙约25万平方米。但隐框玻璃幕墙的主要构成为成千上&万片镀膜玻璃、钢化玻璃、LOW-E镀膜玻璃等依靠结构胶粘结在铝合金框架上，当结构胶与玻璃或铝材表面氧化膜结合产牢时，玻璃极易脱落，国内曾连续发生&过十几起由于受温差变化，刮大风或在自然条件下，玻璃剥落，致人伤亡事件。其中结构胶胶接质量不合格占发生事故的绝大多数，所以就结构胶的胶接原理及&施工中应注意的问题作一阐述。
&1、硅酮结构胶的性能&硅酮结构图胶的主要成分是二氧化硅，主要原料是硅油，硅酮结构密封胶的分子式：&因为硅胶分子由硅氧原子组成主键，&有机侧基本上没人双键，所以寻紫外线和臭氧的作用都是稳定的。例如1970年我国东方红人造卫星上太阳能电池板就是由硅酮结构胶胶接而成，&在条件十分恶劣的太空环境中经受住了时间的考验，可见其优良的抗紫外线性，抗老化性、耐候性和时效性。&
2、硅酮结构图胶胶缝胶接原理&两个表面依靠化学力、机械嵌合力或两者兼有的力结合在一起。并能抵抗分离的这一现象称为黏附。能使被黏附物借助黏附作用结合在一起的物质称为胶黏剂.用胶&黏剂将被黏物与胶黏剂共同形成的现象,即包括界面现象也包括胶接部位的被黏物和黏剂层的几何和力学特性。结构胶是指能传递较大静、动荷载，并在使用环境中&长期可靠工作的结构的胶接技术。&结构胶通过胶黏剂对被黏物表面的润湿使用，机械嵌合作用，主价键作用将被黏物紧密地结合在一起。成为一种稳定的、长久有超静定结构。
&3、硅酮结构胶的固化&不同种类的结构固化原理不同。单组分硅酮结构胶属于水性固化物，即靠吸收空气中有水蒸气而固化。在相对湿度不低于60%，温度不低于20度有环境中，&21d达到使用强度要求，双组分结构胶分为甲、乙两部分，称为胶基和固化剂。在施工使用前由各自的容器包装，施工使用时将胶基和固化剂按一定比例混合后，&整个胶开始发生交联反应，不受湿度的影响而快速固化，固化时间为7d，达到使用强度要求。&
4、胶缝的耐久性&由于大型、超大型建筑物的设计使用年限多在50-100年，有些超过100年这就是要求外围护结构的幕墙使用年限不小于建筑物使用年限。在解决了诸如预埋&铁件的防腐处理，铝型材的抗疲劳强度，金属构件的电化腐蚀，玻璃的耐久性及使用寿命成为设计和使用者所关注的重点。由于SiO2中的硅氧键十分稳定，从而&在化学结构图层次上决定了其优良的耐久性。另外从工程实例及实物加强实验中，其优良有耐用消费品久性也得到了论证。其一，1970年5月竣工的美国奠基广&场穹形建筑，历经风雨30年，至今结构胶性能无明显变化，此事件得到世界建筑领域的公认。其二，在卫星上，太阳能电池板就是由硅酮结构图胶粘结在卫星壳体&外表面金属上，卫星在轨道上运行，要承受在地球自然环境中从未出现过的恶劣条件，卫星表面温度在短时间表内变化范围为-180度--+120度，同时太空&中紫外线强度为地球表面的数百倍。&上述不利因素都未对硅酮结构胶的粘结性质构成实质损害及威胁。由此可见，硅酮结构胶是一种安全、经济、成熟的建筑结构连接方式。&由于硅酮结构胶本身从原料性能、黏合机理、耐久性等多方面来看，都是一种稳定的、牢固的、可靠的建筑结构性产品，硅酮结构胶的现场施工的胶接工艺成为制约&建筑幕墙工程质量的主要因素。
&5、硅酮结构胶使用之前应确认的事项&
5.1硅酮结构必须是由国家、国内贸易部推荐使用产品未经推荐使用的品牌、型号的产品不得使用。
&5.2&硅酮结构胶有生产厂家出具的粘结性、相容性和试验性报告，以及物理耐用消费品用年限和保险年限的质保书和国家认定的检测部门出具的检测报告，玻璃幕墙所用&的结构胶在施工安装前应严格检查出厂日期，凡超过使用日期的结构胶，严禁在幕墙工程中使用。
&6、施工的基本要求&
6.1&隐框幕墙必须在有围护的车间内加工。具有防火、防爆、防尘等措施。同时按有关规范每日进行硅酮结构胶的均匀性、凝固时间、固化程度等腰三角形检测。&6.2施工环境应在10-40度，相对湿度40%-80%的清洁条件下进行。施工人员必须熟悉结构胶施工工艺，掌握工程图纸规定的粘结密封部位及配套材料&状况。&6.3使用专用工具，单组分结构胶可用手动或气动施胶枪挤出。双组分结构胶则用专用的注胶混合设备进行注胶。&
7、施工操作程度&
7.1&基材表面的清洁&（1）胶接前表面处理有目的是清除基材表面在生产运输过程中沾染油污、灰尘、表面损伤和疏松的自然氧化膜,使基材表面粗化,形成适合于机构嵌合作用的表面&形态，同时改进表面化学性能,提高在应力环境因素影响下的耐久性。&（2）清洁溶剂通常为异丙醇、甲乙酮、二甲苯，清洁用布应为白色、洁净、柔软、不脱毛的棉布。&（3）清洁基材表面采用&双布擦拭&法进行，用溶剂浸润一干净，擦拭基材表面只能顺一个方向进行央溶剂未挥发之前，立即用第二块干燥面洁净的布块把基材表&面上人溶剂擦去。&（4）浸润抹布放入容器中进行浸润，否则干净的溶剂将被污染，影响清洁效果。&（5）每次只清洗1h内完成粘结密封施工部分，不可将已清洁完成的基材表面暴露在空气中时间过长。
&7.2&结构胶打注&（1）双组分硅酮结构胶在使用前按规定比例均匀混合，在每天开泵注胶之前对混合均匀性用蝴蝶试验法测试，方法见GB《建筑工地用硅酮&结构胶》。的使用中每一天都必须进行一次拉断时间测试，并填写记录。&（2）注胶时枪嘴应均匀连续适度移动，确保接口内充满结构胶，防止移动过快或往复而产生气泡或空穴。&（3）注胶完成后，应及时用刮刀将接口外多出的结构胶向内压实，使结构胶与接口侧边相接触，以助于减少内部气泡和空穴，并保证结构胶与被粘表面的充分接&触，最后沿同一主各将接口表面刮平整。&（4）构件注胶完成，应水平搬放至固化存放区进行养护，在搬放过程中不允许铝框秘玻璃产生丝毫的位移。&
7.3&施工质量控制&（1）构件安装前，逐块对已制好的结构单元的外观进行检查，结构胶应充满被固化部位，应无气泡或空穴，否则应在气泡或空穴处切开，及时重新补实结构胶。&（2）在幕墙单元件制作过程中，必须进行了随批剥离粘结性试验，如果粘结破坏面积大于5%，应立即停止新的单元件制作，及时进行整改，同时将该批单元件产&品作为重点进行切胶剥离粘结性试验，若不合格，则返工重新制作。&（3）对生产的幕墙单元件应逐批进行交付检验，并有完整的操作及试验记录，检验合格后，填写质量检验报告。&在严格执行国家玻璃幕墙的各项规范要求的前提下，施工人员注意上述所论述的各个关键过程，设计、制作、安装，让一座座新颖、别致的幕墙建筑物为我们的城市&增光添彩。
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中华人民共和国航天行业标准8代替380－1988整流罩铝蜂窝夹层结构件胶接成型工艺技术要求ofof008－03－17发布实施国防科学技术工业委员会发布380A2008I前言本标准代替380－1988圆筒半壳铝蜂窝结构件胶接成型工艺规范。本标准与380－1988相比主要有以下变化a将铝蜂窝夹层结构整流罩制造工艺各个工序连贯完整地列出，增加了工艺参数;b增加了整流罩产品中使用的铝蜂窝夹层结构的力学性能;c选用了新的铝蜂窝芯材和胶粘剂。本标准由中国航天科技集团公司提出。本标准由中国航天标准化研究所归口。本标准起草单位中国航天科技集团公司第一研究院第703研究所。本标准主要起草人张军、陈福升、张京焘。原标准于1988年2月首次发布。380A20081整流罩铝蜂窝夹层结构件胶接成型工艺技术要求1范围本标准规定了整流罩铝蜂窝夹层结构件的原材料及辅助材料、设备与工装、制造工艺、检验要求、工艺过程中的质量控制及贮存与运输等要求。本标准适用于不同规格的铝蜂窝芯材和不同结构高度的整流罩铝蜂窝夹层结构的检验和验收。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包含勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。787－1979航空汽油铝及铝合金箔工业乙酸乙酯1化学试剂乙酸乙酯986胶接铝蜂窝芯子节点强度试验方法719铝蜂窝夹层结构通用规范053A－2008航空航天用铝合金结构板规范470－2008航空航天用铝合金蒙皮板规范125－1987胶接蜂窝夹层结构平面剪切性能试验方法343－1988胶接蜂窝夹层结构或芯子平面压缩性能试验方法443－1990夹层结构用耐久铝蜂窝芯材料规范197－1991结构胶接铝合金磷酸阳极化工艺规范01硅脂3原材料及辅助材料铝蜂窝叠块铝蜂窝叠块应符合443－1990的要求。铝蜂窝叠块分为有孔和无孔两种，蜂窝边长为5窝高度280收时铝蜂窝叠块均应进行节点强度和平压模量测试，测试方法应分别符合986和343－1988的规定，并满足以下要求a室温节点强度不小于15N/b在沸水中2原材料原材料应符合表1的要求。胶粘剂应进行复验，性能满足指标要求方可投入使用。380A－20082表1原材料材料及部件名称推荐技术标准或技术指标说明面板（铝合金板材24）470－2008强板、垫板053A－2008厚度1接金属零件［型框、对接桁、口框符合有关技术文件规定型材铝蜂窝夹芯铝箔J－2窝剥离强度不小于30N/剪强度不小于3－60泡沫胶抗压强度不小于5粒、棒室温固化多节点剥离强度平均值不小于15N/粘剂J－177拼接胶膜170℃固化多节点剥离强度平均值不小于15N/辅助材料主要辅助材料应符合表2的要求。表2辅助材料序号名称推荐技术标准或技术指标规格或牌号说明1乙酸乙酯1化学试剂配胶2乙酸乙酯728－1991工业清洗夹芯3汽油787－1979120＃清洗模具45201－3硅脂脱模材料5透气毡使用温度200℃密封材料6尼龙薄膜使用温度200℃封材料7密封胶带连续190℃固化封材料4设备与工艺装备设备主要设备包括热压罐、电热平台、蜂窝叠块拉伸机、夹芯三轴滚弯机和夹芯下陷成型机。热压罐需配有惰性气体（液氮汽化）系统、真空系统和冷却水循环系统，并能够提供最高使用温度不低于220℃、升降温速率℃/空表压不大于－工作区满足产品使用要求。电热平台工作台面应能放置相应尺寸的胶接金属零件，并配有调温装置。蜂窝叠块拉伸机拉伸行程应大于2m。其他设备应满足产品生产要求。工艺装备380A20083工艺装备主要包括胶接装配固化模具、随炉试样模具、蜂窝芯材下料样板、蜂窝芯材下陷样板、蜂窝芯材托架和产品托架。胶接装配固化模具应满足制品图样和成型工艺的要求。模具材料为铸铝，采用阴模结构形式。模具要求气密性好，室温真空表压应不大于－配有排气通道和抽气接嘴，四周留有密封面。热电偶应安装在模具端面，对称放置。随炉试样模具用于随炉试样的装配与固化，其要求与固化模具相同。其他工艺装备应满足产品生产要求。5制造工艺工艺流程工艺流程如图1所示。图1工艺流程示意图胶接金属零件表面处理胶接金属零件涂底胶、贴胶膜模具准备组装密封、固化脱模、修整、钻孔、安装衬套无损检测测量、检验蜂窝叠块铣条蜂窝芯条拉伸、下料蜂窝芯材压下陷蜂窝芯材滚弯蜂窝芯材清洗金属零件准备交付380A－20084工艺过程模具准备外形尺寸检验首次使用模具前应进行外形尺寸的检验，并符合模具设计图样要求。检漏试验对首次使用或长期存放再使用的模具应进行检漏试验，真空表压不大于－Pa/模具应经过试模，符合图样要求后，建立模具履历书，定期对模具进行检测，并做好复查、返修、使用情况记录，核准后方可投入正常使用。清理模具工作面应清理干净，并用溶剂（乙酸乙酯、汽油等）进行擦洗。胶接金属零件配套与称重配套的胶接金属零件应有零件合格证。对胶接金属零件进行称重并做记录。胶接金属零件表面处理胶接金属零件（包括随炉试样面板）按197－1991进行磷酸阳极化表面处理。胶接金属零件涂底胶、贴胶膜胶接金属零件在经表面处理24刷子将底胶均匀的涂在金属零件的胶接面上。从低温箱中取出的在金属面板和金属零件的胶接面上贴胶膜，可在电热平台上进行。尽量排出胶膜与被粘面之间的气泡，使其贴合。蜂窝芯材的准备蜂窝芯材的制造与验收按443－1990进行。按产品要求的高度铣出蜂窝芯条，尺寸公差为±蜂窝拉伸机上将芯条拉伸成蜂窝芯材，按下料样板裁切芯材块并符合下列要求a压下陷在下陷成型机上进行压下陷。深度公差为±b清洗蜂窝芯材用工业乙酸乙酯清洗、晾干c滚形在三轴滚弯机上将芯块滚出弧度，其曲率近似符合组装模具的曲率。组装在模具表面和定位块的相应位置上涂硅脂和铺放聚四氟乙烯薄膜。将外面板、加强板、端框、对接桁、口框预埋件等依次装到模具上，并采取定位措施加以定位和固定。块与金属件之间贴J－177拼接胶膜，并对拼接胶膜进行预固化。按图样要求在相应部位添加J－60泡沫胶。安装内加强板、内面板。在面板搭接缝处涂硅脂和铺放聚四氟乙烯薄膜。在随炉试样模具上组装随炉试样。密封在组装好的产品表面上铺放透气毡，覆盖尼龙薄膜，用密封胶带进行密封。将真空系统与抽气接嘴连接，开启真空泵，当密封袋内的真空表压不大于－可将模具推入热压罐内进行固化。380A20085固化固化工艺参数见表3。表3固化工艺参数温度℃室温a～100±±5～170±±5～80±580±5升、降温速率℃/自然降温真空表压大于－压力保温时间h3a产品放入热压罐后，产品固化过程中，以模具温度为准进行控制。记录固化过程中各工艺参数。脱模、修整产品脱模清理余胶，锉修轮廓各边，用溶剂擦净产品表面。产品按设计图样要求进行后续加工。产品检测测量产品的外形尺寸，检查产品外观。产品称重并作记录。产品进行无损检验。测试随炉试样力学性能。6检验要求外观及尺寸外观目视法检验。若表面有凹坑，用塞尺测量深度，并应符合719－1993的要求。尺寸应满足设计图样要求。胶接质量对产品进行声阻超声波检验，并符合719－1993的要求。对超过要求的缺陷，应与设计部门协商一致后，可进行修补。力学性能从随炉试样中加工出平压和双压剪试样。试样的力学性能按125－－1988进行测试，并应符合表4的要求。380A－20086表4力学性能项目要求平面压缩强度足设计图样要求平面压缩模量足设计图样要求横向满足设计图样要求剪切模量向满足设计图样要求7工艺过程中的质量控制操作人员应经过培训，持证上岗。按规定要求控制面板和金属零件折痕、划伤、凹痕、杂质等缺陷。蜂窝芯材在压下陷、滚形、搬运和装配过程中应防止芯格壁皱褶、失稳或其他损伤。设备、工装、仪器、仪表、量具的使用应在检定周期内。按照工艺规程进行施工，各工序要认真填写质量控制卡片。胶接装配现场环境温度为15℃～30℃，相对湿度不大于75％。8交付、贮存、运输交付准备产品应有标识，并注明产品名称、图号、批次及生产日期。产品应有各种质量证明文件。产品应有产品合格证。贮存条件产品应存放在温度不大于35℃、相对湿度不大于75％、无腐蚀性气体的环境中，防止与水、溶剂、油污等接触。运输用专用车转运产品。运输过程中应避免雨淋、挤压和碰撞。380A20087参考文献04－2003B－0－85J－60泡沫胶技术条件H－0081－98J－177拼接胶膜技术条件380A－20088中华人民共和国航天行业标准整流罩铝蜂窝夹层结构件胶接成型工艺技术要求380A－2008中国航天标准化研究所出版北京西城区月坛北小街2号邮政编码100830中国航天标准化研究所印务发行部印刷、发行版权专有不得翻印2008年10月出版定价008谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读谢谢阅读
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整流 蜂窝 夹层 结构件 成型 工艺技术 要求
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