幕墻變形縫密封膠條結構設計和材質性能的比較

　　建筑物在溫度和濕度等外界因素影響下會產生變形、位移，可導致建筑物開裂，損壞甚至倒塌。為此，現代建筑大量采用各種設計方案，以提高建筑物的耐用性和安全性，其中變形縫裝置是普遍使用的方案之一。

　　2 變形縫的分類

　　變形縫的種類多種多樣，通常按照功能分有三種：伸縮縫，抗震縫，沉降縫。按照使用部位分：樓面、地面變形縫，內墻、頂棚及吊頂（詞條“吊頂”由行業大百科提供）變形縫，外墻變形縫，屋面變形縫。

　　此外，還有很多衍生而來的多功能型，如配置了止水帶和阻火帶，設計為防水、阻燃（詞條“阻燃”由行業大百科提供）、保溫的變形縫等。

　　3 常用變形縫密封膠條結構設計和材質性能的比較

　　依照GB/T 24498 標準規定和實際使用需要，選擇建筑幕墻（詞條“建筑幕墻”由行業大百科提供）行業用的變形縫膠條（詞條“膠條”由行業大百科提供）時，除了常規的物理機械性能外，還需要重點考慮以下幾個方面：

　　3.1 相容性

　　相容性對于建筑密封條的重要性不言而喻，而相容性與密封膠條的增塑劑，炭黑補強劑和硫化方式有直接關系。

　　常規的EPDM 膠條必須大量使用環烷油或石蠟油等礦物油，使用高量的炭黑做補強劑，使用硫磺或硫載體等含硫材料做硫化劑，相容性最差;經過改良的EPDM 膠條，通常采用液體EPDM 或者其它特殊材料做增塑劑，使用特殊的納米材料為補強劑，采用過氧化物硫化，這樣做既增加了制造工藝的復雜程度，又大幅度提高成本，使得EPDM 失去了價格上的優勢，也僅僅只是改善了相容性，也不能做到完全相容。

　　而TPV 屬于EPDM 和PP 的橡塑共混材料，不需要或者僅少量使用增塑劑調節硬度（詞條“硬度”由行業大百科提供），可以不依賴炭黑做補強劑，可以選擇過氧化物做交聯劑，做高分散的動態硫化，可以滿足相容性的要求。

　　硅橡膠（詞條“硅橡膠”由行業大百科提供）一般不使用增塑劑，僅使用微量的液態結構控制劑，甚至可以完全不用液態的材料，使用過氧化物硫化，其相容性為所有密封膠條材料中最佳。

　　3.2 污染性

　　抗污染性也是建筑幕墻密封條行業需要關注的重要指標。與材料的相關性最大之處在于炭黑不可避免的遷移性和增塑劑的牌號選擇。同相容性章節論述結果類似，EPDM 材質的抗污染性較差，TPV 和硅橡膠為優。

　　3.3 單層膠條

　　單層膠條的高度一般在25mm 以內，可用三種材質生產，通常EPDM 和硅橡膠可做到縫寬約300mm 以內，而TPV 可做到500mm 左右。

　　3.4 雙層多腔中空膠條的幾何尺寸穩定性

　　基于防風、隔音（詞條“隔音”由行業大百科提供）和大變形的設計理念，幕墻變形縫多腔雙層中空膠條通常設計的縫寬尺寸約為25 ～ 500mm，高度約15 ～ 140mm，故該類型變形縫膠條的幾何尺寸穩定性相比幕墻門窗密封條要復雜。

　　傳統的硅橡膠和EPDM 橡膠的生產方式是先擠出成型，后硫化定形，在完全硫化之前容易產生塌陷，縫寬越大，擠出越慢 ;高度越高，塌陷越大;腔數越多，幾何尺寸變形也越大。常規的工藝只能穩定擠出縫寬× 高度約300×20mm 左右，通過大幅度增加材料成本和調節工藝、設備、模具，同時增加壁厚，改善加工挺性，并盡可能縮短擠出成型與硫化定型的時間，控制塌陷的程度，一般也只能做到縫寬×高度約300×50mm 左右。

　　而TPV 是EPDM 和PP 的橡塑合金熱塑性彈性體，屬于部分預交聯，高挺性材料，具備熱塑性材料擠出加工快速定型的加工特點，大大減小了塌陷的程度，可以做到縫寬× 高度約500×100mm 雙層多腔空心風琴結構膠條而基本無變形，通過優化處理，還可以滿足更高設計的要求。

　　3.5 施工現場接駁的可操作性

　　變形縫膠條接駁性能需要考慮兩個方面：即膠條與膠條之間的接駁;膠條與硅酮膠（詞條“硅酮膠”由行業大百科提供）之間的相容。門窗密封膠條，可以在膠條生產廠家用橡膠專用接角機和接頭模具，按需定制做好接頭，到組裝現場可以直接安裝;而變形縫需要現場施工，不可避免的存在膠條與膠條接駁和膠條與基材之間的密封問題;接頭質量的好壞，直接影響著工程的質量。

　　EPDM 橡膠屬于熱硫化熱固性橡膠，如果使用常規的熱硫化方法接頭，現場接頭的可能性幾乎為零;如果使用膠水冷粘，膠條與膠條之間普遍存在接頭發白、發脆，易開裂的現象;同時因EPDM 膠條與硅酮膠的相容性較差，防水密封效果一般。

　　硅橡膠與硅橡膠膠條本身之間的接駁，可以使用專用的快干膠水冷粘;因其優異的相容性，其施工縫隙的防水處理可以方便的使用硅酮膠。

　　而TPV 與TPV 膠條之間可以非常方便的使用各種焊接（詞條“焊接”由行業大百科提供）設備和工具，屬于熱熔粘接（詞條“粘接”由行業大百科提供），其接頭的粘合強度可以達到膠條材質的本體強度，在三種材質中進行現場接駁的可行性，可靠性最好;其與硅酮膠良好的相容性，也能夠較好的解決施工縫隙的密封問題。

　　3.6 膠條的著色性

　　變形縫膠條與門窗（詞條“門窗”由行業大百科提供）膠條相比，應考慮膠條外露件的顏色與整體建筑風格的匹配。傳統的EPDM 密封膠條，絕大多數使用大量的炭黑做補強劑，只能做出高光澤或亞光的黑色;采用淺色礦物填料做成彩色，增加了生產加工復雜的程度，且目前一方面存在顏色發暗，日光變色和膠條硬化的技術問題，另一方面存在成本大幅度增加的現實問題。

　　TPV 材料本體為米黃色或淡黃色，可以按需制造除透明以外的任何顏色;硅橡膠本體為透明或者半透明，可以非常容易的調配各種顏色甚至無色透明。TPV 和硅橡膠調配的顏色美觀、明亮，可以完全滿足設計風格的需要。

　　3.7 硬度的選擇

　　同一種材質，不同的硬度，有不同的特性，硬度越低不代表彈性（詞條“彈性”由行業大百科提供）越好，硬度越高也不代表強度越大，通常選擇邵氏硬度(A)為65 時，膠條的各種綜合性能最優。

　　3.8 最大變形量的確定

　　依照美國材料實驗協會ASTM E1399 的規定，無論哪種材質，任何規格，設計時應注意變形縫的最大變形量應小于等于對角線的25%;最大變形量的設計范圍，與產品的使用壽命有直接關系，過大將導致變形縫膠條材質和整體結構的提前損壞，給后期的維修保養帶來隱患和增加費用。

　　三種材質的膠條性能對比如表1。

　　4 變形縫膠條物理性能的檢測方法

　　4.1 檢測依據：依照GB/T 24498-2009 國家標準

　　4.2 試樣制備：

　　4.2.1 硅橡膠和EPDM 橡膠，采用模壓標準試片方法。

　　4.2.2 TPV 為熱塑性材料，不能與橡膠材料一樣進行模壓硫化進行試樣制備，通常參照模壓試片方法，選擇塑料注塑成型機，采用專門的試片標準模具制備標準試片;也可模擬實際生產狀態，擠出寬度為200mm，厚度為2.0mm 的膠片，裁切為長× 寬× 厚為150×150×2mm 的試片。

　　5 變形縫結構與膠條使用性能的臺架檢測方法

　　當前變形縫尚無國家標準，深圳市聯和強實業有限公司于2002 年國內首創了變形縫臺架測試儀，經過多年的不斷創新和發展，由聯和強技術研發團隊所編制的技術性書籍——“變形縫建筑構造”，于2004 年經“中國建筑標準設計研究院”出版，從而改變了“變形縫裝置”在我國尚無國家標準和參考資料的現狀，使我國變形縫裝置翻開了歷史性的新一頁。【完】