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硅宝——粘合剂中的瑰宝

来源: 中国建筑金属结构杂志　作者:张怀京　日期:2010-7-12
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　　——记成都硅宝科技股份有限公司

　　【中国门窗＆配套材料网】许多人都为北京奥运工程鸟巢那独特的结构形式所震撼，很少有人注意到它们所使用的粘合剂。但到过首都机场3号航站楼换乘中心的人，对其壳形屋顶可能会有深刻的印象。那屋顶上的玻璃就是用结构胶粘上去的，既满足了结构需要，又保证了晶莹剔透的视觉效果。以上工程都使用了成都硅宝科技股份有限公司生产的硅酮密封胶。

　　其实，硅宝的密封胶产品应用非常广泛——还有上海世博会场馆、北京火车南站、天津友谊大厦、南京历史文化中心、三峡工程等，不胜枚举。据该公司市场部经理介绍，其产品已覆盖除台湾、香港之外的我国所有省份。

　　硅酮胶粘结：经受住大地震的考验

　　如果说古代的木结构靠的是榫卯、近现代的钢结构和钢筋混凝土结构靠的是浇筑、焊接和螺栓等，当代的建筑结构又多了一种手段：粘结。幕墙、屋面板、门窗玻璃都可以用密封胶来粘结。粘结甚至有其他连接方式所不具备的优点。

　　2008年5·12汶川大地震发生后，都江堰市大量建筑物损毁。人们发现，在部分保存下来的建筑物中，填充墙被彻底破坏，而玻璃幕墙却相对完好，玻璃几乎无掉落或破损。专家解释：这是因为砌体填充墙在自身平面内变形能力差，在位移达到1/1000时即开裂，达到1/300时即破坏。而幕墙面板与支承结构（龙骨）之间，通常采用硅酮结构胶等柔性连接，面板与面板之间有较宽的伸缩缝，幕墙在平面内能承受1/100的大变形。如果幕墙支承结构与主体结构是用弹簧、摇臂等形式连接，则可以承受更大的相对位移，甚至达到1/60时也不会破坏。

　　硅宝公司总经理王有治介绍：幕墙的支承结构和面板板块之间，若采用硅酮结构胶连接，不但能将玻璃面板牢固持久地粘结在铝框上，而且能在地震等偶发因素引起建筑物震动、严重变形时，能够被拉伸或压缩20%%以上而不被破坏，还能有效减小幕墙面板的震动强度和频率。面板板块之间的伸缩缝若用硅酮耐候密封胶填充，不但具有良好的耐水性、优异的耐高低温性和卓越的耐老化性，而且具有极佳的弹性，能够被拉伸60%%和被压缩20%%以上，还能吸收震动位移产生的能量，起到很好的缓冲保护作用。对玻璃幕墙在这次汶川大地震中的表现，可以概括为“主体不倒，幕墙完好”。所以说，硅酮结构胶和硅酮耐候密封胶是保证玻璃幕墙抗震性能的关键材料，可以避免“玻璃雨”、打破了玻璃幕墙是“空中定时炸弹”之说。

　　硅酮胶：更强的耐久性和耐候性

　　胶，或者粘合剂，人们并不陌生，因为它在建筑、汽车、家电等行业广泛应用。环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸等都是粘合剂。那么硅酮胶与这些粘合剂有什么区别呢？这要从硅酮胶的原材料说起。

　　硅在地球上分布非常广，可谓遍地都是。砂子的成分就是二氧化硅。当将砂子冶炼成金属硅，进而变为有机硅、做成硅酮胶后，其化学分子结构的主链仍由硅--氧键(Si—O)组成。这种键的键能非常高，达到444千焦尔每摩尔，高于紫外光（300nm）的能量398千焦尔每摩尔。因此硅--氧键不易被紫外线所破坏。常识告诉我们：橡胶、塑料等有机物长时间暴露在阳光下极易老化，那就是因为其化学键被紫外线所破坏。与橡胶、塑料类似，其他胶粘剂多为碳--氧键(C—O)、碳--碳键(C—C)、碳--硫键(C—S)、碳--氮键(C—N)等，这些键能无一例外地低于398这个数值，很容易被紫外线各个击破。试验还表明，硅酮密封胶的耐水性能非常好。将三种密封胶在60摄氏度的水中浸泡两个月，硅酮胶重量只增加2~6%%，而聚硫胶增加了30%%，聚氨酯胶增加了12%%。因此，王有治说：硅酮胶不是最“黏”的，但其耐久性、耐候性是最好的。

　　另外，有些胶在使用过程中易造成环境污染，如聚硫胶会散发臭味，影响施工人员身体健康。硅酮胶在使用过程中也会释放出少量低分子副产物，一般为醇类物质，对环境相对友好。

　　硅酮胶还有一个突出的特点，有极强的“可塑性”，可以根据不同的功能要求，如防火阻燃、防水、耐高温差变化、高伸长率等，量身打造出各种衍生产品。硅宝公司用其8项发明专利证明了这一点。兹举几个获取国家发明专利的产品的例子：在奥运主体工程鸟巢上使用的硅宝119中性硅酮防火密封胶，达到了化学建材的最高防火级别FV-0级；硅宝668混凝土建筑接缝用硅酮密封胶，是国家火炬计划项目，采用了独特的聚合物扩链技术，拥有低模量、高伸长率的特性，以及优异的弹性恢复性和对混凝土的粘结性，应用到如酒泉鼎新机场、九黄机场、新疆库尔勒机场等多个机场、高速公路的混凝土填缝工程中；硅宝997硅酮石材密封胶，所采用独创的内增塑技术，使得产品对石材无污染，主要应用在石材幕墙的接缝工程中，性能指标达到国外同类产品水平；硅宝GF999阻燃硅酮结构密封胶，达到FV-0阻燃等级，应用在对防火要求较高的公众工程幕墙结构装配中，技术居国内领先水平。

　　硅宝公司的技术人员介绍：硅酮胶可用于一些极端情形，如高寒地区机场跑道的混凝土接缝处。处在零下数十摄氏度的接缝用胶，要突然承受喷气发动机喷出的热浪或是融冰、吹雪机械喷出的热焰。这种瞬间的巨大温差是一般粘结剂所不能承受的。在太空中，由于没有大气层的阻隔，卫星或飞船要承受强紫外线的照射，其朝阳与背阴处的温差高达二三百摄氏度。这上面所用的胶当然要具备特殊功能。硅宝公司正在研发空间用硅酮密封胶。

新标准：引领行业健康发展

　　硅酮胶的研发起步于我国的三线建设，早期目标是用于军工与航空航天，但其产业化是与硅宝这一类的公司成长伴生的。应该说，这是一个新兴的产业。新兴产业如要健康发展，需要标准规范的引领。

　　到目前为止，硅宝公司共参与了11项国家和行业标准制订与修订，已发布实施的有8项。其中行业无人不知的国家强制性标准——《建筑用硅酮结构密封胶》（GB16776-2005），是2005年建设部获奖的两个标准之一。而参与这个标准制定的来自全国的16位权威专家中，就有3位来自硅宝公司。除此之外，硅宝人员还参与了众多标准规范的起草，如《硅酮建筑密封胶》（GB/T14683）、《建筑密封材料术语》（GB/T14682）、《气相二氧化硅》（GB/T20020-2005）、《建筑玻璃采光顶》、《道桥用嵌缝密封胶》等。

　　有了国家标准与行业标准，如何在生产过程中确保产品品质？硅宝公司作为国内唯一的既从事有机硅室温胶的研发生产，也从事制胶专用设备的设计制造企业，制胶工艺与设备设计相辅相成。公司在设备设计、制造的深厚经验，为有机硅室温胶产品从实验室到大规模产业化生产提供了有极强针对性的坚实基础，同时在制胶专用设备与国外产业巨头的长期合作中，吸收了国外先进的设计理念，提高了设计水平，促进了制胶工艺的改进。反过来，制胶中的新工艺对设备的设计、研制、开发提出了新要求，拓宽了设备的应用领域；而制胶生产过程中发现设备的不足能及时反馈设备设计部门，促成设备设计的完善与审计，并能根据客户的个性化需求提供成套的制胶生产线的设计、制造和建设。该公司的密封胶专用设备被德国汉高股份和汉高（乐泰）、德国瓦克、法国道达尔、美国道康宁、瑞士西卡、法国罗迪亚等跨国企业采购。和国外公司的合作从最早只供单台设备，到成套设备，再到承接跨国公司在国内大型工厂的交钥匙工程，硅宝人严谨务实、诚实守信、丰富的设计制造经验、对生产工艺的深刻领悟令老外们深深地折服。这些国外企业不仅对硅宝公司的产品表示满意，同时也对这样一个民营企业能够在中国取得巨大发展感到极大兴趣，对中国的社会主义市场经济及中国政府的政策充满信心。

　　硅宝公司拥有集有机硅新材料基础研究、应用技术开发、技术产业化于一体的，具有不断优化、创新、升级的能力。公司拥有制备50LM级有机硅密封胶产品的扩链剂合成等多项核心技术。采用这些核心技术制备的产品经专家鉴定，处于国内领先水平。先进的技术为公司赢得了大量客户的信任，使得公司具备能够及时把握市场商机的研发、生产能力。公司的产品通过了UL认证，SGS检测、CABR产品认证，硅宝是目前国内唯一一家受邀加入ASTMInternational(美国材料与试验学会国际组织)的企业。硅宝是中国新材料领域的瑰宝！硅宝总经理王有治表示：硅宝科技将秉承“对客户负责、对员工负责、对社会负责、对股东负责”的管理理念，坚持“技术不断创新、品质精益求精、服务及时有效”的经营方针，以上市为契机，强化内在核心竞争力，使硅宝科技的发展迈上新的台阶。硅宝科技将以更优质的产品回报客户，以更持久的发展回报员工，以更优异的成绩回报社会，以更丰厚的利润回报广大投资者！把硅宝打造成为国际知名的有机硅材料企业！【完】

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