一种硅酮密封胶的测定方法与流程

本发明涉及一种硅酮密封胶的质量鉴定，具体涉及利用气质联用色谱仪鉴定一种掺白油硅酮密封胶的方法。

背景技术：

20世纪八十年代以来，随着我国经济的腾飞，建筑业也随之迅猛发展，尤其是各种别具特色的高楼，如雨后春笋般拔地而起，而这些高楼又因使用了玻璃幕墙作为外装饰而使其更加蓬荜生辉。近十多年来，随着国家对建筑的节能、环保、美观等性能的要求不断提高，以及国家节能强制性标准的颁布，玻璃幕墙在建筑业得到了更加广泛的应用。

二十多年前，我国借鉴了欧美玻璃幕墙技术，将玻璃幕墙引入我国，但当时作为主要装配材料的硅酮密封胶却要完全依赖进口。为了国内幕墙业发展的需要，国家大力扶植硅酮胶生产企业，涌现了一批技术过硬、质量过硬的企业，其产品产量迅速增加。

但近年来，随着企业生产成本的提高和企业间竞争的加剧，企业的经营和生存受到了空前的压力和考验。建筑市场竞争加剧，蔓延着重价格轻质量的倾向，为了降低成本，一些厂家在硅酮耐候密封胶生产过程中添加白油增塑剂。然而，添加了白油的硅酮耐候密封胶(以下简称“白油密封胶”)虽然胶层固化后胶层的亮度提高，但其耐候性、力学性能以及与中空玻璃中丁基胶的相容性等都受到很大的影响，这将给建筑玻璃幕墙的安全性、耐久性埋下隐患。

硅酮胶中掺入了白油后会对胶的质量以及在使用中造成很大的伤害，对于白油含量高的硅酮胶可以通过气味、测挥发份的方法鉴别出来，对于硅酮密封胶的质量鉴定，GB16776-2005(建筑用硅酮结构密封胶)规定在70±2℃的条件下进行挥发份测定，规定不大于10％的硅酮胶为合格产品。挥发份既包括有害成分，如白油，也包括配方中必然产生的对产品质量无有害影响的成分，仅通过热失重法无法有效区分。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种测定掺白油硅酮密封胶的方法，用以检测硅酮密封胶中是否含有白油。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一种掺白油硅酮密封胶的测定方法，其特征在于，测定步骤如下，

对硅酮密封胶进行溶胀或抽提试验，得到溶胀液或抽提液，然后对溶胀液或抽提液进行气质联用色谱表征，试验条件及过程如下：

试验设备：气质联用色谱仪Varian 450-GC和Varian 220-MS；

试验柱：6％晴丙苯基/94％聚二甲基硅氧烷毛细管柱；

进样口温度：250℃；

检测器：FID，温度260℃；

柱温：程序升温80℃保持1min，然后以10℃/min升至230℃保持15min；

分流比：分流进样，分流比可调；

进样量：1.0μL；

试验步骤：取10g固化后的硅酮胶样品，溶于盛有20ml甲苯溶液的密闭玻璃瓶中，常温放置24h，取10μL甲苯溶液，注射1.0μL至气质联用色谱仪中，

如果在特定时间段内集中出现较多低链烷烃质子峰，

则判定所述硅酮密封胶中含有白油。

优选地，所述溶胀试验所用的溶剂为甲苯、丙酮、四氢呋喃或环己烷中的任意一种。

优选地，综合气质联用色谱表征和热重表征两种表征结果对掺白油的硅酮密封胶进行测定。

优选地，所述热重表征的方法为在氮气氛围的条件下从20～50℃以20℃/min的升温范围内升到200～220℃，并在此温度下保持5分钟，然后在氧气的氛围中以20℃/min的升温速率升到800～900℃。

优选地，所述毛细管柱的尺寸为60mX0.32mmX1.0μm。

优选地，所述分流比为20:1。

优选地，所述气质联用色谱仪的载气流量为：1.0ml/min，总流量为24.0ml/min。

优选地，所述特定时间段为30-40分钟。

通过本发明的鉴定方法对硅酮密封胶进行鉴定，当硅酮密封胶中的白油含量很少时也能够准确的判定出该硅酮密封胶中含有白油，并且简单易操作。本发明能够使我们在使用硅酮密封胶的过程中对那些劣质胶、不合格胶进行快速的、准确的鉴定。本发明可以对硅酮密封胶中含有极少量的白油进行准确的鉴定，对于测挥发份、闻气味不能鉴定的密封胶使用此方法可以精确地鉴定出。

附图说明

图1是无白油密封胶质谱谱图；

图2是白油密封胶的质谱谱图；

图3是白油密封胶与无白油密封胶的TGA曲线对比图。

具体实施方式

在本发明的实施例中，选择硅酮密封胶样品后进行是否含有白油的测定，具体的测定步骤如下：

对硅酮密封胶进行溶胀或抽提试验，得到溶胀液或抽提液，所述溶胀试验所用的溶剂为甲苯、丙酮、四氢呋喃或环己烷中的任意一种；然后对溶胀液或抽提液进行气质联用色谱表征，

试验设备：气质联用色谱仪Varian 450-GC和Varian 220-MS；

试验柱：6％晴丙苯基/94％聚二甲基硅氧烷毛细管柱，毛细管柱的具体尺寸优选为60mX0.32mmX1.0μm；

进样口温度：250℃；

检测器：FID，温度260℃；

柱温：程序升温，从80℃开始，保持1min，然后以10℃/min升至230℃保持15min；

分流比：分流进样，分流比可调；优选地，分流比选择为20:1

进样量：1.0μL；

载气流量为：1.0ml/min，总流量为24.0ml/min。

试验步骤：取10g固化后的硅酮胶样品，溶于盛有20ml甲苯溶液的密闭玻璃瓶中，常温放置24h，取10μL甲苯溶液，注射1.0μL至气质联用色谱仪中。

结果分析：

第一组硅酮密封胶样品得到如图1所示的质谱谱图，第二组密封胶样品得到如图2所示的质谱谱图。如图1所示，在超过60分钟的表征时间内，出现零星的少量的质子峰，这些质子峰基本上呈无规律的散落状分布，如图2所示，在30～40分钟处，集中出现大量质子峰，其它时间点则和图1类似，偶有零星的散落状质子峰存在。从图1和图2所体现出来的对两组密封胶样品进气质联用色谱表征的结果对比可以看出，在图2中，在30～40分处，较图1多出大量的质子峰，经分析这些质子峰对应的多为低链烷烃结构，说明此处出现的质子峰为白油混合物的特征峰，由此，通过质谱分析，可以很轻易的判断出硅酮密封胶是否含有白油。

本发明中，还可以对上述两组密封胶样品进行热重表征，热重表征的方法为在氮气氛围的条件下从20～50℃以50～160℃/min的升温速率升到200～220℃，并在此温度下保持2～5分钟，然后在氧气的氛围中以50～160℃/min的升温速率升到800～900℃。

图3是上述热重表征得到的白油密封胶与无白油密封胶样品的TGA曲线对比图，如图3所示，位于下部的曲线为白油密封胶样品的TGA曲线，位于上部的曲线为无白油密封胶样品的TGA曲线。白油密封胶在90℃左右即开始有质量损失，其比重大概为16％。随后密封胶质量趋于稳定，直到450℃又开始下降，随后出现第一个热失重平台。无白油密封胶在450℃开始，密封胶质量才开始有所降低，主要为密封胶主体质量的损失。从图3中两条对比的曲线可以看出，掺加白油的密封胶耐热性明显低于无白油密封胶，主要原因是在90℃附近即发生了质量损失，由白油挥发及裂解导致。实际工程中，玻璃幕墙在高温天气下，长时间经受太阳光的照射，局部温度可高达70℃，甚至更高，故如果使用白油密封胶，其白油成分很容易在太阳照射或高温情况下损失，从而出现密封胶体积收缩，胶体开裂等现象。

优选的，可以综合气质联用色谱表征和热重表征两种表征结果对掺白油的硅酮密封胶进行鉴定。

对密封胶产品老化前后外观的对比，可以得出白油密封胶更容易开裂、粉化，且通过对市售产品的测试，发现市售廉价商品存在上述质量问题；

对密封胶老化前后粘结强度、定伸粘结性的对比和分析，得出白油胶粘结性能在老化后下降明显，且容易出现胶体开裂现象；

对密封胶产品老化前后硬度的测定，发现白油密封胶老化前弹性好，硬度较低，但随着加速老化试验的进行，白油密封胶硬化速度快，硬度变化率远大于无白油密封胶产品，更容易脆化，硬化；

对密封胶产品质量损失率的测定，得出白油密封胶质量损失率大，且多数超过标准的技术要求，但同时我们也发现，标准中质量损失率的技术要求过于宽泛，导致部分白油胶可以通过此项测定，变身“合格”产品流入市场，造成工程质量问题。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。