Nghiên cứu 40 năm về keo silicone: So sánh với các công thức hóa học thay thế

Khi hệ thống kính kết cấu ngày càng phức tạp và phức tạp, đồng thời yêu cầu về độ bền và tính bền vững ngày càng tăng, tuổi thọ của vật liệu xây dựng trở nên quan trọng hơn bao giờ hết.

Chất bịt kín đóng vai trò quan trọng đối với-chức năng lâu dài và khả năng chống chịu thời tiết của tường rèm và hệ thống kính. Việc lựa chọn chất bịt kín thích hợp có thể xác định liệu tòa nhà có được vận hành ít-bảo trì trong nhiều thập kỷ hay phải đối mặt với việc sửa chữa tốn kém và hỏng hóc hệ thống.

Trên thực tế, từ lâu người ta đã thừa nhận rằng "vật liệu bịt kín thường là thành phần quan trọng nhất của cụm khớp nối ảnh hưởng đến độ bền"-một điểm được nêu rõ trong phiên bản năm 1966 của Tiêu chuẩn tiết kiệm thời gian (Hình 1).2

Tuy nhiên, công thức hóa học nào có thể đứng vững trước thử thách của thời gian?

Bài viết này trình bày kết quả của một trong những nghiên cứu-dài nhất về chất bịt kín kính-đánh giá thời tiết ngoài trời kéo dài 40-năm nhằm so sánh chất bịt kín gốc silicon-với chất bịt kín làm từ chất hóa học polyurethane và acrylic. Được thực hiện tại Địa điểm thử nghiệm thời tiết Atlas ở Florida, nghiên cứu-thực tế này cung cấp hướng dẫn có giá trị cho kiến ​​trúc sư, nhà xác định vật liệu, kỹ sư vỏ ngoài công trình và nhà thầu muốn đưa ra những lựa chọn vật liệu sáng suốt có tác động đến tất cả các khía cạnh của vỏ công trình.

Nghiên cứu tập trung vào hiệu suất của các công thức silicone, đặc biệt là các loại acetoxy và alkoxy, bằng cách đánh giá các đặc điểm chính như cường độ bám dính, độ bền kết dính, tính linh hoạt, độ dẻo dai, khả năng đàn hồi, độ cứng, tình trạng bề mặt và độ bền lâu dài-khi tiếp xúc với nhiệt độ cực cao, bức xạ tia cực tím (UV) và độ ẩm cao. Nó cũng cung cấp dữ liệu so sánh để hỗ trợ các quyết định về đặc điểm kỹ thuật.

Tầm quan trọng của dữ liệu hiệu suất dài hạn{0}}

Các tòa nhà hiện đại được thiết kế để tồn tại trong nhiều thập kỷ, và một số thậm chí trong nhiều thế kỷ. Vì lý do này, các vật liệu hiện đại cần có dữ liệu hiệu suất dài hạn-trong điều kiện-thực tế. Mặc dù các thử nghiệm lão hóa cấp tốc cung cấp thông tin hữu ích nhưng chúng không thể thay thế những hiểu biết sâu sắc thu được từ thử nghiệm phơi nhiễm ngoài trời-trong thời gian dài.

Để giải quyết nhu cầu này, GE Silicones (nay được gọi là Vật liệu Hiệu suất Momentive) đã khởi xướng một trong những nghiên cứu về thời tiết của chất bịt kín đầy tham vọng nhất thế giới vào năm 1983. Nghiên cứu này liên quan đến việc áp dụng nhiều loại hóa chất bịt kín khác nhau vào các tấm thử nghiệm và cho chúng tiếp xúc với khí hậu nhiệt đới của Florida trong một thời gian dài.

Địa điểm thử nghiệm thời tiết Atlas rộng 9-ha (22{3}}acre)-cơ sở thử nghiệm đầu tiên được Hội đồng xếp hạng mái nhà mát phê duyệt-đã cung cấp môi trường lý tưởng cho nghiên cứu. Khí hậu của Florida, đặc trưng bởi độ ẩm cao, bức xạ tia cực tím mạnh và bão nhiệt đới thường xuyên, là một trong những môi trường tự nhiên đòi hỏi khắt khe nhất để kiểm tra độ bền của keo dán kính.

Những phát hiện chính: Tóm tắt

Sau 40 năm sử dụng ngoài trời, kết quả rất rõ ràng: chất bịt kín silicone luôn vượt trội hơn chất bịt kín polyurethane và acrylic về độ bền, khả năng phục hồi đàn hồi và tính toàn vẹn bề mặt, chứng tỏ khả năng hoạt động lâu dài của chúng. Mặc dù nghiên cứu tập trung đặc biệt vào chất bịt kín, nhưng các công thức hóa học tương tự này vẫn được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng làm vách ngăn và kính.