石材用耐候型有机硅密封胶的污染性能研究

摘要：优选107硅橡胶为基胶，以白炭黑、碳酸钙粉体为补强填料，不添加任何增塑剂，制备了一款石材用耐沾污有机硅密封胶。试验考察了107硅橡胶选型、填料的配比等配方变化，对密封胶的耐候性及污染性的影响。最后按照标准GB 23261-2009《石材用建筑密封胶》中的规定进行污染性检测，测试结果污染值为0，满足了建筑石材用密封胶的要求。

关键字：石材；耐候型；建筑装饰；0 级防霉

0引言

有机硅密封胶根据应用基材和应用场合的不同，衍生出石材胶、防霉胶、绝缘胶、防火胶等专用有机硅密封胶。目前市面上的石材胶技术良莠不齐，部分石材胶含有低分子增塑剂迁移渗出，使密封胶表面及周围吸尘污染。本试验制备的石材用耐候型密封胶，不添加任何增塑剂，从源头杜绝了密封胶对石材污染的问题，并且采用碳酸钙和气相白炭黑复合搭配补强，制备了一款石材用耐沾污有机硅密封胶。

1试验部分

1.1试验原料与仪器

107硅橡胶（α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷），工业品，山东东岳有机硅材料股份有限公司；甲基三丁酮肟基硅烷、二月桂酸二丁基锡、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，工业品，湖北新蓝天新材料股份有限公司；气相自炭黑，工业品，美国卡博特公司；纳米碳酸钙，工业品，恩平燕怡新材料有限公司。

挤出性试验仪：沧州泰鼎恒业试验仪器有限公司；万能拉力试验机：东莞力控仪器科技有限公司；下垂度测试槽：市售。

1.2密封胶制备

将107硅橡胶和碳酸钙加入到双行星混合机中分散搅拌并高温脱水，待物料冷却至室温后分布加入甲基三丁酮肟基硅烷、气相白炭黑、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、二月桂酸二丁基锡等功能材料，真空环境下将物料中速分散均匀，最后出料密封备用。

1.3 性能测试

表干时间、挤出性、下垂度等常规理化指标，参照GB／T 13477-2024《建筑密封材料试验方法》进行制样和检测。

污染性：按照标准GB 23261-2009《石材用建筑密封胶》中的规定进行污染性检测。

2 结果及讨论

2.1 107硅橡胶的选择

107的黏度与其分子量大小具有直接影响，选择黏度越大的基胶制得的密封胶柔韧性越好，对密封胶的理化性能有一定的影响。表1是不同黏度的107硅橡胶对密封胶性能的影响。

从表1数据中我们可以看出，107基胶黏度对密封胶的拉伸强度、断裂伸长率以及粘接性都有很大的影响，当选用50 Pa·a的107胶作为基胶时，所制得密封胶粘接力学性能最佳，且不污染石材。

2.2填料配比

石材密封胶配方中不添加任何的增塑剂，会对有机硅密封胶分散效果有一定的影响，所以填料的配比尤为重要。表2对比了气相白炭黑和纳米碳酸钙不同配比对密封胶性能的影响。

从表2数据可以发现，复合填料配比会直接影响到密封胶的相容性、挤出性、触变性，同样也会影响到密封胶的力学性能和贮存稳定性，试验对比分析最终确定碳酸钙与气相白炭黑配比按25：1复配使用最佳。

2.3 贮存稳定性

市面上常见的室温硫化单组分有机硅密封胶贮存期一般为9-18个月左右，主要是受到配方体系，贮存环境温度、湿度及光照等多重因素的影响。本试验制备的石材用耐候型密封胶不添加任何的增塑剂原料，补强填料分散效果不佳、容易凝聚，对密封胶贮存稳定性具有很大的影响。试验通过对密封胶配方调整、各组分原料的合理搭配，将石材用密封胶的贮存周期延长到12个月左右。试验结果表明：①密封胶补强粉体纳米碳酸钙和气相白炭黑配比不当，会影响到密封胶分散效果，造成胶料挤出性差、贮存性能不稳定；②补强填料粉体容易吸潮，会影响到密封胶的贮存稳定性，所以填料加入前最好经过高温烘干，并在取出后3min内投入到真空捏合釜中；③催化剂可以加快密封胶硫化速率，但过量加入会缩短密封胶的贮存期，为了同时兼顾密封胶的硫化性能与贮存稳定性，试验建议催化剂用量以0.15％-0.2％最佳。

4石材密封胶性能指标

4.1无增塑剂石材有机硅密封胶的基本配方

质量比：黏度为50 Pa·a的107硅橡胶100份、补强填料（纳米碳酸钙和气相白炭黑按比例复配）80份、甲基三丁酮肟基硅烷交联剂0.2份、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷1份、二月桂酸二丁基锡0.18份。

4.2性能指标

5结论

试验中经过考察和分析，优选黏度为50 Pa·a的107硅橡胶为基胶，甲基三丁酮肟基硅烷为交联剂，γ-氨基丙基三乙氧基硅烷为偶联剂，并且不添加任何增塑剂；填料配比以纳米碳酸钙和气相白炭黑按照25：1的比例进行复配使用最佳；催化剂添加量以0.15%-0.2%左右为宜。以此配方制备的石材用有机硅密封胶耐候性能优异，对建筑石材无污染，表干时间适中，拉伸强度为0.963MPa、断裂伸长率为335.4％，具有良好的贮存稳定性。在各类建筑石材的粘挂、填缝、防水方面，具有良好的发展前景。

参考文献：

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