室溫硫化硅橡膠進展與應(yīng)用(武漢有機硅培訓(xùn)).ppt

1、室溫硫化硅橡膠進展與應(yīng)用,廣州吉必盛科技實業(yè)有限公司 王躍林 TEL:02036023310FAX:02036023315 EMail:, Website:,報告人介紹,理學(xué)博士，教授級高級工程師 廣州吉必盛科技實業(yè)有限公司 董事長/總經(jīng)理/總工程師 中國氟硅有機材料工業(yè)協(xié)會常務(wù)理事，專家委員會委員 國家標準化管理委員會SAC/TC195技術(shù)委員會委員 GB16776，GB/T20020，GB/T13477,GB14683等標準的主要起草人 國家標準化管理委員會首屆標準創(chuàng)新貢獻獎獲得者 原國家經(jīng)貿(mào)委硅酮結(jié)構(gòu)膠領(lǐng)導(dǎo)小組成員，專家委員會委員 國務(wù)院特殊津貼專家 廣州市突出

2、貢獻金鼎獎獲得者 “有機硅材料” 雜志編委,廣州吉必盛科技實業(yè)有限公司介紹,成立于2001年2月28日，現(xiàn)實收資本2000萬元 廣州市高新技術(shù)企業(yè) 南方納米基地的重要組建單位之一 廣州白云納米粉體開發(fā)與應(yīng)用中心依托單位 華南理工大學(xué)研究生校外培養(yǎng)基地 氣相二氧化硅國家標準負責(zé)起草單位之一 廣東省民營科技企業(yè)現(xiàn)代企業(yè)制度試點單位 廣東省民營科技企業(yè)知識產(chǎn)權(quán)工作優(yōu)勢單位 廣州市自主創(chuàng)新優(yōu)秀民營企業(yè) 承擔多項國家、省市級重點技術(shù)創(chuàng)新和攻關(guān)計劃,廣州吉必盛公司氣相二氧化硅產(chǎn)品介紹,廣州吉必盛公司氣相二氧化硅產(chǎn)品介紹,中國有機硅工業(yè)已初具規(guī)模，能生產(chǎn)各類有機硅單體及終端產(chǎn)品。 最近10年是中國有機硅單體

3、工業(yè)的大發(fā)展時期，裝置規(guī)模和技術(shù)水平有了很大提高?，F(xiàn)有星火、新安、梅蘭、合盛、宏達、吉化等6家生產(chǎn)企業(yè)，總產(chǎn)能超過40萬噸/年。年內(nèi)還將有其他單體裝置投產(chǎn)。 建成了熱硫化硅溫膠、室溫硫化硅溫膠、硅油及其二次加工品、硅樹脂、硅烷偶聯(lián)劑等各類生產(chǎn)企業(yè)上千家，年消耗硅氧烷20多萬噸，終端產(chǎn)品銷售額超過100億元。,中國有機硅工業(yè)的現(xiàn)狀,近幾年我國聚硅氧烷生產(chǎn)和消費情況,世界石油還能用多少年？ 50年？ 100年？ ?,世界能源危機和石油價格上漲為氟硅新材料的發(fā)展提供了機遇,生產(chǎn)有機硅的主要原料 Si 硅石（SiO2） CH3Cl CH3OH 天然氣、煤 Cl2 NaCl,近幾年WTI原油平均價格,美

4、國有機硅產(chǎn)品價格 美元/kg,西歐有機硅產(chǎn)品價格 美元/kg,日本有機硅產(chǎn)品價格 美元/kg,有機硅聚合物和三元乙丙橡膠近年來價格走勢,目前全球硅氧烷產(chǎn)能約130萬t/a，產(chǎn)量約100萬t/a，2005年銷售額93億美元。 北美、歐洲和亞洲約各占三分之一市場份額，中國約占15%20%。 中國目前還是硅氧烷的凈進口國，2006年國產(chǎn)硅氧烷還不到消費量的40% 。2008年開始此種局面會根本改變！,有機硅材料市場潛力巨大,全球有機硅消費增長速度,1995年1998年：6% 1998年2002年：2.2% 2002年2005年：8.8 2006年2010年：5,2005年世界主要國家和地區(qū)硅氧烷消費

5、情況,GE公司將其有機硅業(yè)務(wù)出售給美國阿波羅投資公司； 中國藍星（集團）總公司收購法國羅地亞有機硅業(yè)務(wù)； 道康寧和威凱合資的硅氧烷生產(chǎn)基地在張家港動工興建； 美國阿波羅投資公司旗下邁圖集團新加坡公司與新安化工共同出資建設(shè)年產(chǎn)10萬噸有機硅單體項目； 中國掀起前所未有的投資建設(shè)有機硅單體項目的熱潮。,有機硅單體建設(shè)熱，機遇與風(fēng)險并存，但機遇遠大于風(fēng)險！,中國現(xiàn)有、在建和準備建設(shè)有機硅單體的單位多達20余家。 我國有機硅單體產(chǎn)能2007年60萬噸/年，2008年100萬噸，2010年將達到160萬噸。 有機硅單體產(chǎn)能在世界總產(chǎn)能中的比例將從目前的15%提高到35%。世界有機硅已經(jīng)進入中國時代！ 隨

6、著有機硅單體和產(chǎn)品價格的大幅下降，有機硅的消費量將快速增長，總生產(chǎn)量和使用量將很快處于世界第一的水平。,硅 酮 建 筑 密 封 膠 的 分 類 1按固化方式分 （1）脫酸型 （2）中性固化型 1）脫醇型2）脫酮肟型 3）脫酰胺型4）其他 2按模量分 （1）高模量 （2）中模量 （3）低模量 3按包裝方式分 （1）單組份 （2）雙組份 4按用途分 （1）安裝玻璃 （2）一般填縫 （3）幕墻填縫密封 （4）幕墻粘結(jié)密封 （5）石材填縫 （6）中空玻璃二道密封 （7）其他,RTV-2 硅酮膠產(chǎn)品的制備工藝過程,A組分的制備 RTV-2硅酮膠產(chǎn)品的制備過程包括A組分和B組分的制備。在大規(guī)模的實際生產(chǎn)過

7、程中，有幾種設(shè)備可供選擇，制備A組分可采用真空捏合機、行星攪拌機和高速分散混合機,，雙螺桿擠出機。我們分別使用了上述幾種設(shè)備進行膠料的試制工作，發(fā)現(xiàn)使用雙螺桿擠出機的制備工藝在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性等方面具有顯著特點。 通常是將基礎(chǔ)膠料（107室溫硫化硅橡膠），主要補強填料和增量填料等在上述設(shè)備中進行混合分散，經(jīng)過抽真空脫泡后密封保存在200升或25升等容器中經(jīng)檢驗后作為產(chǎn)品使用。 B組分的制備 B組分的生產(chǎn)設(shè)備也可以采用上述幾種分散、攪拌和混合設(shè)備，由于其生產(chǎn)和使用量僅僅是A組分的十二分之一左右，從操作簡便性、操作彈性以及穩(wěn)定性方面考慮，真空高速分散混合機是最好的選擇。 通常是將部分基礎(chǔ)

8、膠料（107室溫硫化硅橡膠），交聯(lián)劑、催化劑、增粘劑，色母料，增稠填料（氣相二氧化硅）等在上述設(shè)備中進行混合分散，經(jīng)過抽真空脫泡后密封保存在25升等密封容器中經(jīng)檢驗后作為產(chǎn)品使用。 在使用時通常是將相互匹配的A，B兩個組分放在專用打膠機上進行現(xiàn)場混合。,國內(nèi)硅酮膠的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀,建筑用硅酮密封膠中外標準發(fā)展概況 衡量一個產(chǎn)品的質(zhì)量高低主要是看其采用標準的先進程度，在建筑密封膠快速發(fā)展的同時，世界各國在產(chǎn)品標準及試驗方法標準等方面也進行了大量的工作，本文作者作為本領(lǐng)域多個標準的主要起草人之一，曾于2000年和2004年在廬山、南京有機硅學(xué)術(shù)報告會上就當時的一些發(fā)展情況進行過報告，并一直跟蹤國內(nèi)

9、外的發(fā)展動態(tài)。近幾年國內(nèi)外在硅酮建筑密封膠的產(chǎn)品標準和試驗方法等方面又有很大的發(fā)展，本報告在原有基礎(chǔ)上總結(jié)了此領(lǐng)域的最新成果。,美國的硅酮建筑密封膠標準 美國作為一個世界頭號政治、經(jīng)濟和軍事大國，其硅酮建筑密封膠的產(chǎn)量，使用量和出口量仍位居世界第一，它在產(chǎn)品標準和試驗方法標準方面也處于世界領(lǐng)先地位。美國的硅酮密封膠標準起始于上世紀六十年代，美國國家標準局在六十年代頒布了世界第一個硅酮密封膠標準TT-S-001543聯(lián)邦中期規(guī)范硅酮接縫密封混合物，它在檢驗項目，指標及試驗方法等方面均與TT-S-00230單組分彈性密封混合物相同，后者經(jīng)過多次修訂至今仍然使用，也是日、英、加拿大等國制定標準的參考

10、范本。美國材料與試驗協(xié)會ASTM成立了專門機構(gòu)建筑接縫密封膠材料委員會ASTM C-24負責(zé)起草和發(fā)布硅酮及其它密封膠產(chǎn)品及方法標準，到目前為止ASTM已發(fā)布的相關(guān)標準超過100項，它在密封膠和材料標準方面的影響力已處于全球第一的位置，隨著其影響和作用從美國迅速擴大到全世界，現(xiàn)已更名為ASTM INTERNATIONAL。,ASTM C 920-05及相關(guān)標準 ASTM 在建筑通用密封膠標準方面最大的貢獻是其發(fā)布了 C920 彈性接縫密封膠，它不是以產(chǎn)品的材質(zhì)作為分類的標準，而是包含了SR、PU、PS等高性能密封膠產(chǎn)品，包括了除高速公路，機場跑道和橋梁接縫以外的建筑物、廣場、停車場和人行道的接

11、縫密封膠的分級、分類、技術(shù)要求和試驗方法，該標準自1979年首次發(fā)布以來經(jīng)過了多次修訂，是目前世界許多公司采用最多和最有影響力的密封膠標準。ASTM 于2001和2002年發(fā)布了其修訂版后又緊接著于2005年發(fā)布了最新修訂版，充分說明他們在此標準上的發(fā)展速度，下面簡單介紹其主要內(nèi)容。,分 類 密封膠按類型，類別，級別和用途進行分類密封膠按 包裝方式分為單組分（S）和多組分（M） 2 密封膠按流動性能分為流平型（P）和非下垂型（NS） 3 密封膠按位移能力分為100/50,50,35,25和12.5級（與98版相比，增加了100/50,50,35三個級別，大大擴充了用戶的選擇范圍） 4 密封膠按

12、用途分為T（用于交通區(qū)），NT（非交通區(qū)），I（長期浸水），M（水泥），G（玻璃），A（鋁板）和O（其它材質(zhì)）等幾類。,密封膠的技術(shù)要求（ASTM C920）,ASTM C510 單組分或多組分接縫密封膠污染或顏色 變化的試驗方法 ASTM C639 彈性密封膠流變（流動）性能試驗方法 ASTM C661 用硬度計測定彈性密封膠壓痕硬度試驗 方法 ASTM C719 彈性密封膠在循環(huán)運動下（Hockman 循環(huán)）的粘接和內(nèi)聚性試驗方法 ASTM C793 彈性接縫密封膠加速氣侯老化影響試驗 方法 ASTM C794 彈性接縫密封膠剝離粘接性試驗方法 ASTM C1183 彈性密封膠擠出試驗方法

13、 ASTM C1246 熱老化對固化后的彈性密封膠熱失重、 開裂和粉化影響試驗方法 ASTM C1247 密封膠長期浸泡液體耐久性試驗方法,ASTM C920-05所引用的試驗方法標準,國 際 標 準 ISO11600：2002 國際標準化組織對建筑密封膠的制訂非常重視，專門成立了ISO/TC59/SC-8房屋建筑用膠粘劑產(chǎn)品委員會，在二十世紀九十年代發(fā)布了ISO11600：1993建筑密封膠分類和要求，它首先根據(jù)使用功能將密封膠劃分為建筑和安裝玻璃用兩大類，再按位移能力分不同類別，模量和彈性塑性，然后再規(guī)定物理性能和施工方面的要求。該標準包含了硅酮類建筑密封膠產(chǎn)品。ISO還就建筑密封膠的性能

14、測定制訂了比較完善的試驗方法。該標準自1999年開始進行了為期3年的修改，于2002年10月發(fā)布了編號為ISO11600：2002（E）的最新標準。,建筑密封膠 玻璃配裝用密封膠（G） （非玻璃裝配）建筑密封膠（F）,25級,20級,25HM級,25LM級,20LM級,25HM級,25級,25HM級,25LM級,20級,20LM級,25HM級,12.5級,12.5E級,12.5P級,7.5級,7.5E級,7.5P級,ISO11600對建筑密封膠的分類,玻璃裝配用密封膠（G類）技術(shù)要求,（非玻璃裝配用）建筑密封膠（F）技術(shù)要求,ISO11600引用的相關(guān)試驗方法標準有： ISO 7389 建筑密

15、封膠彈性恢復(fù)率試驗方法 ISO 8339 建筑密封膠拉伸性能試驗方法 ISO 8340 建筑密封膠定伸性能試驗方法 ISO 9046 建筑密封膠在恒定溫度下粘結(jié)與內(nèi)聚性能試 驗方法 ISO 9047 建筑密封膠在變化溫度下粘結(jié)和內(nèi)聚性能試 驗方法 ISO 11431 建筑密封膠在進行熱、人工光照和浸水處理 后粘結(jié)和內(nèi)聚性能試驗方法 ISO 10590 建筑密封膠浸水后定伸性能試驗方法 ISO 10591 建筑密封膠浸水后粘結(jié)與內(nèi)聚性能試驗方法 ISO 11432 建筑密封膠抗壓縮性試驗方法 ISO 10563 建筑密封膠質(zhì)量和體積變化試驗方法 ISO 7390 建筑密封膠抗流動性試驗方法,（1

16、） ISO 在1993年發(fā)布了11600標準后，又于1999年組織了 修訂工作，于2000年發(fā)布了ISO/DIS 版，它是供給各國 協(xié)會會員投票的版本，該DIS版與93版在內(nèi)容上并無大 的變化，只是在破壞的定義上作了更明確的描述，它要 求檢查的是試樣在經(jīng)過各種處理后發(fā)生破壞的深度，而 且將整個試件分為A、B、C區(qū)（見下頁圖），在A、B 區(qū)發(fā)生的破壞不作為破壞處理，這與以前的標準都有質(zhì) 的區(qū)別，它對密封膠的性能評價更為合理。 ISO11600：2002(E)與DIS版并無本質(zhì)差別。,幾 點 說 明,（2） ISO11600對密封膠的模量進行了分類，它將25級和 20級的產(chǎn)品分為高模量（HM）和低

17、模量（LM）兩 類，而且在給定的定伸長下產(chǎn)品的應(yīng)力分別在23 時不大于0.4和-20時不大于0.6兩個條件滿足時才 是低模量，否則都為高模量產(chǎn)品，這與我們通常將 密封膠分為高、中、低模量的做法有比較大的差別。,（3） ISO11600將彈性密封膠按位移能力分為25、20和12.5 三個級別，而且25和20級每一個級別又分為高模量和 低模量，這與ASTM C920 的位移能力分級方法又有較 大區(qū)別，而且確定這個位移能力的試驗方法又有很大的 不同，這兩種不同的分法到底那一個更為科學(xué)合理，需 要進一步驗證。 （4） 在ASTM C920-05版的第一部份中對它與ISO11600的關(guān) 系進行了闡述，說

18、明它與后者相似但不相同。,中 國 標 準 我國的硅酮建筑密封膠標準的制定工作與其產(chǎn)業(yè)化情況一樣，起步比較晚，直到上世紀九十年代才有了第一個國家標準GB/T14683-1993 硅酮建筑密封膏，為了標準的實施，國家在此之前發(fā)布了GB/T13477-1992建筑密封材料試驗方法，幾年后我國發(fā)布強制性國家標準GB16776-1997建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，另外在1992年發(fā)布的兩個建材行業(yè)標準JC485-92建筑窗用彈性密封劑和中空玻璃用彈性密封劑中也包含了硅酮密封膠品種。,GB/T1468393是參照日本標準而制訂的，適用于通用型硅酮密封膠的標準，由于當時國內(nèi)硅酮密封膠的發(fā)展水平低，人們對其真正需要

19、的技術(shù)要求也認識不足，加上一些政策上的導(dǎo)向，從現(xiàn)在看該標準存在比較大的缺陷；JC485和JC 486的情形有些相似；因此到1999年我國的硅酮密封膠標準還處于很初級的階段，而且配套的試驗方法標準也不完善，與發(fā)達國家和國際標準相比有很大的差距。 針對這種局面，經(jīng)有關(guān)單位申報，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局和國家建材局分別于1999年初下達了GB/T13477建筑密封材料試驗方法和GB/T14683硅酮建筑密封膏的修訂任務(wù)和六項建材行業(yè)標準的制訂和修訂任務(wù)，其中GB/T13477的修訂工作已經(jīng)完成，將15項ISO有關(guān)建筑密封膠的試驗方法和4項ASTM試驗方法轉(zhuǎn)化作為標準試驗方法，該標準的發(fā)布實施基本滿足了近期

20、內(nèi)我國硅酮及其它建筑密封膠產(chǎn)品的性能測試需要。,GB/T134772002建筑密封材料試驗方法是一個綜合標準，包含了20個分標準，其編號、名稱和采標情況如下：,GB/T14683的修訂工作同樣于2002年底完成，國標委于2003年批準并發(fā)布了該標準GB/T146832003 硅酮建筑密封膠，該標準是主要針對酸性和中性硅酮玻璃密封膠的使用要求的一個產(chǎn)品標準，并且參考了ISO/FDIS11600(2002)標準，其原因是在標準文本報批時ISO11600:2002還未正式發(fā)布，國內(nèi)相關(guān)文件規(guī)定只能這樣表述，從內(nèi)容看應(yīng)該達到修改采用的水平。,GB/T146832003的主要技術(shù)要求,六個建材行業(yè)標準的

21、制定和修訂工作已于2000年全部完成并形成了報批稿，由于國家建材局的撤消而無法及時完成一些批準和發(fā)布之類的法律工作，因而推遲了發(fā)布實施的時間，直到2001年才發(fā)布實施。該六個行業(yè)標準完全是按用途制訂，每一個標準都包含了硅酮類建筑密封膠，它們的具體名稱如下： JC/T8812001 混凝土建筑接縫用密封膠 JC/T8822001 幕墻玻璃接縫用密封膠 JC/T8832001 石材用建筑密封膠 JC/T8842001 彩色涂層鋼板用建筑密封膠 JC/T8852001 建筑用防霉密封膠 JC/T4862001 中空玻璃用彈性密封膠,下表列出了JC/T881-2001 混凝土建筑接縫用密封膠的主要技術(shù)指標和試驗方法，可以看出它修改采用了ISO 11600：2002 F類產(chǎn)品的技術(shù)要求。JC/T4862001中空玻璃彈性密封膠與上述標準類似，修改采用ISO 11600：1993 G 類產(chǎn)品的技術(shù)要求，所不同的是另外規(guī)定了水汽透過率檢驗項目（硅酮產(chǎn)品除外），JC/T8852001建筑用防霉密封膠修改采用F類產(chǎn)品技術(shù)要求，另外規(guī)定了防霉性試驗項目，JC/T8832001建筑石材用密封膠 修改采用F類產(chǎn)品技術(shù)要求，另外規(guī)定了污染試驗項目，JC/T88