硅酮结构密封胶在外墙防水密封工程中的研究进展

王雨伯　赵成柱　王汉东

摘 要：建筑外墙经常暴露于恶劣的天气条件下，如雨水、风和温度变化，这可能导致水侵入、气体泄漏和能源损失。有效的防水密封措施对于确保建筑物的耐久性、安全性和能源效率至关重要。硅酮结构密封胶由于其出色的耐候性、耐久性和粘附性能，在建筑外墙防水密封工程中得到了广泛应用。介绍了硅酮结构密封胶在建筑外墙防水密封工程中的应用，包括其优点、性能特点和局限性、以及选用标准和施工工艺。概述了最新的硅酮结构密封胶配方、应用方法和测试技术。硅酮结构密封胶在建筑外墙防水密封工程中的应用前景进行了展望。

关键词：硅酮结构密封胶；建筑外墙；防水密封工程

中图分类号：TQ437+.1 文献标志码：A文章编号：1001-5922（2023）06-0023-04

Research progress of silicone structural sealant in building external wall waterproof construction

WANG Yubo1，ZHAO Chengzhu1，WANG Handong2

（1.Jinan Engineering Quality and Safety Center，Jinan 250011，China;2.Shandong Decoration Group Co.，Ltd.，Jinan 250100，China）

Abstract：Building facades are often exposed to harsh weather conditions，such as rain，wind and temperature changes，which can lead to water intrusion，gas leakage and energy loss. Effective waterproofing and sealing is essential to ensure the durability，safety and energy efficiency of buildings.Because of its excellent weather resistance，durability and adhesion properties，silicone structural sealant has been widely used in the construction of external wall waterproof sealing engineering.This paper reviews the application of silicone structural sealant in waterproofing and sealing engineering of building exterior wall，including its advantages，performance characteristics and limitations，selection standards and construction technology.Then the latest research progress in the formulation，application and testing techniques of silicone structural sealant is summarized.Finally，the application prospect of silicone structural sealant in waterproofing and sealing engineering of building exterior wall is prospected.

Key words：silicone structural sealant;exterior walls of buildings;waterproofing and sealing engineering

硅酮結构密封胶是一种在建筑业中广泛使用的密封胶，因其出色的耐候性、耐久性和粘附性能而闻名。它可以粘接多种基材，包括玻璃、金属、石材和混凝土，特别适用于户外应用。近年来，对硅酮结构密封胶在建筑外墙防水密封工程中的应用进行了越来越多的研究和开发。

1 硅酮结构密封胶的性能特点

硅酮结构密封胶是一种以硅氧烷为主链的聚合物，其分子结构中含有硅和氧原子，同时还有一个碳基团连接在硅原子上。它具有以下基本性能和特点。

机械性能。硅酮结构密封胶在拉伸、压缩和剪切等机械性能方面表现出色，具有较高的弹性模量和极限拉伸强度等特点，相比之下，聚氨酯密封胶和丙烯酸密封胶的机械性能略有不足。

密度和硬度。硅酮结构密封胶的密度和硬度相对较小，比较柔软，可以在一定程度上缓解建筑结构由于热胀冷缩而产生的应力。相比之下，聚氨酯密封胶和丙烯酸密封胶的密度和硬度较大，比较硬，容易产生剪切和断裂现象［1-2］。

耐腐蚀性。硅酮结构密封胶具有较强的耐腐蚀性能，可以抵抗水、氧气、二氧化硫和氯离子等一些常见的腐蚀介质。相比之下，聚氨酯密封胶和丙烯酸密封胶对一些腐蚀介质的耐腐蚀性能较差。

硅酮结构密封胶与其他密封胶在化学成分、机械性能、密度和硬度、耐腐蚀性等方面存在着明显的差异，这些差异也使得硅酮结构密封胶在一些特定的应用场景中具有更为优越的性能表现。

2 现代建筑外墙防水密封技术现状

现代建筑外墙防水密封是一个非常重要的领域，它的目的是保护建筑物的外墙不受雨水、风沙等天气因素侵蚀，从而保证建筑物的外观和使用寿命。目前，在外墙防水密封领域，硅酮结构密封胶是一种非常流行的材料。除此之外，还有其他密封材料，例如聚氨酯密封胶、丙烯酸密封胶等等。但是，这些材料在不同的施工环境和使用条件下会有不同的效果和问题。

随着建筑行业的不断发展和技术的进步，现代建筑外墙防水密封技术也在不断创新和改进。目前，普遍采用的是硅酮结构密封胶。与传统的沥青涂料和沥青纸相比，硅酮结构密封胶具有许多优点。硅酮结构密封胶具有优异的耐候性、高粘结强度、抗老化、抗紫外线、抗腐蚀、抗高温和抗低温性能等特点，能够满足各种复杂的建筑结构的防水密封需求［3-4］。

然而，随着技术的不断发展，硅酮结构密封胶的应用范围也在不断扩大。近年来，随着环保意识的提高，许多建筑设计师和建筑材料生产商开始使用环保型硅酮结构密封胶，这些密封胶不含VOC和有害物质，对人体健康和环境保护具有重要意义［5-6］。

3 硅酮结构密封胶在建筑领域应用评述

硅酮结构密封胶作为一种重要的建筑密封材料，近年来在配方、应用方法和测试技术方面得到了不断的研究和改进。

在配方方面，一些新型硅酮结构密封胶的配方研究已经取得了一定的进展。例如，一些研究人员在硅酮结构密封胶中添加一些纳米材料，如氧化钛、氧化锌等，可以显著提高硅酮结构密封胶的力学性能、耐候性和耐热性能。此外，一些研究人员还通过改变硅酮结构密封胶的交联程度和交联密度等参数来优化其性能，从而提高其防水和密封性能［7-8］。

在应用方法方面，随着硅酮结构密封胶的应用范围不断扩大，一些新的应用方法也不断涌现。例如，一些研究人员提出了利用机器人在建筑外墙上自动施工硅酮结构密封胶的方法，可以提高施工效率和质量，并减少人工操作带来的风险。

在测试技术方面，为了更好地评估硅酮结构密封胶的性能，一些新的测试方法也被提出。例如，利用光学显微镜和扫描电子显微镜等先进的显微镜技术，可以对硅酮结构密封胶的微观结构和界面性质进行研究和表征。此外，利用红外光谱、核磁共振和热重分析等技术，也可以对硅酮结构密封胶的化学性质和热性能进行测试和评估。

硅酮结构密封胶在配方、应用方法和测试技术方面的研究进展，为其在建筑外墙防水密封工程中的应用提供了更好的技术支持和保障。

4 硅酮结构密封胶在建筑外墙防水密封工程中的优劣势分析

4.1 应用优势

（1）耐久性强。硅酮结构密封胶具有优异的耐久性，可以长时间保持其原有的性能，不易老化和劣化。在高温、低温、紫外线、化学物质等恶劣环境下，硅酮结构密封胶的性能依然能够得到保持;

（2）耐化学腐蚀性能强。硅酮结构密封胶具有极强的化学稳定性，可以在酸碱、水、油、溶剂等化学物质的侵蚀下保持稳定，不会产生变形、脱落和破裂等现象;

（3）耐高温性能强。硅酮结构密封胶具有优异的耐高温性能，能够在高温环境下保持其原有的性能，不会出现软化、流动、裂纹等现象，能够长期稳定地承受高温环境的影响［9-10］。

（4）施工方便。硅酮结构密封胶具有较好的流动性和可塑性，可以适应各种不同形状的缝隙和表面，容易施工，并且可以使用手工或机械方式进行施工；

（5）透气性能好。硅酮结构密封胶具有一定的透气性，能够允许水汽从密封处逸出，减少水汽在内部堆积，从而提高建筑的防潮性能。

硅酮结构密封胶具有优异的耐候性、抗老化性和高温抗性等应有优势，适用于各种建筑材料，如玻璃、铝和钢等。同时，硅酮结构密封胶还具有良好的弹性，能够承受建筑因热胀冷缩而产生的运动，降低密封胶的破坏风险，确保长期耐久性。相比于传统的防水密封材料，如水泥基密封胶，硅酮结构密封胶具有更优异的性能，使其在建筑施工中应用越来越广泛［11-12］。

4.2 应用劣势

当硅酮结构密封胶在建筑外墙防水密封工程中使用时，它的应用局限性主要表现在以下几个方面。

（1）适用范围有限。硅酮结构密封胶的适用范围主要局限于一些特定的建筑结构和材料，如钢铝材料、玻璃幕墙、陶瓷幕墙等。对于一些特殊的建筑结构和材料，如钢混凝土结构、混凝土结构等，硅酮结构密封胶并不适用；

（2）固化速度慢。硅酮结构密封胶的固化速度较慢，需要较长的时间才能完全固化。在施工现场，如果没有充足的时间等待密封胶完全固化，可能会影响密封胶的性能［13-14］；

（3）剥离强度低。硅酮结构密封胶的剥离强度较低，不适用于一些需要承受较大剪切力和剥离力的应用场合；

（4）与一些材料不兼容。硅酮结构密封胶在某些材料上具有腐蚀作用，如铜、铅等金属材料，因此不能在这些材料上使用。硅酮结构密封胶也不能用于玻璃胶合板的密封，因为它会与玻璃胶合板中的物质发生化学反应并破坏胶合板。

5 建筑外墙防水密封工程中硅酮结构密封胶的选择和施工工艺

5.1 选择合适的硅酮结构密封胶

（1）选择硅酮结构密封胶时需要注意其性能指标。硅酮结构密封胶的性能指标包括耐候性、抗紫外线性、化学稳定性、溫度耐受性、粘接强度等。在选择时需要根据具体的应用环境和要求来确定合适的性能指标，以确保密封胶具有良好的耐用性和耐候性；

（2）选择硅酮结构密封胶时需要考虑其颜色和透明度。硅酮结构密封胶有多种颜色可选，例如白色、黑色、灰色、透明等。根据建筑外墙的颜色和外观要求，选择适合的颜色和透明度的硅酮结构密封胶，以达到美观的效果［15-16］。

5.2 硅酮结构密封胶的使用注意事项

（1）确保密封面干净。使用前，应确保密封面干净，无油污、尘土、水分等物质，否则会影响密封胶的粘附效果;

（2）控制涂布厚度。硅酮结构密封胶的涂布厚度应控制在3～5 mm，以确保密封胶能够完全填充缝隙和孔隙;

（3）控制温度和湿度。硅酮结构密封胶的使用温度和湿度应在厂家规定的范围内，一般在5～40 ℃，相对湿度不超过80%;

（4）确保充分固化。硅酮结构密封胶的固化时间一般在24   h左右，使用前应确保其已经充分固化，以确保密封效果。

5.3 硅酮结构密封胶的施工工艺

硅酮结构密封胶在建筑外墙防水密封工程中的施工工艺是至关重要的环节，它关系到密封胶的质量和使用寿命。下面将详细说明硅酮结构密封胶在建筑外墙防水密封工程的施工工艺［17］。

5.3.1 表面处理

首先，需要对施工表面进行处理，以保证施工表面干燥、清洁和无油污。若表面存在油污，可以用清洗剂和清洗棉球进行清洁，清洗完后再用清水冲洗干净，并确保表面干燥。

5.3.2 确定施工范围

施工前需要确定施工范围，将密封胶按照需要的长度和宽度进行割裁，同时在施工表面进行涂抹或贴上胶带，以确保密封胶施工时的精度和一致性［18］。

5.3.3 硅酮结构密封胶的施工

将硅酮结构密封胶挤压至预定位置，用指头或者密封胶刮板将密封胶压实并铺平，确保密封胶与施工表面的完全接触和粘合。同时需要确保施工现场的温度和湿度适宜，以保证密封胶的正常固化。

5.3.4 密封胶的固化和后续处理

密封胶通常需要在24～48 h内进行固化，固化时间根据气温和湿度的不同而有所差异。在密封胶固化之前，需要进行后续处理，包括涂刷防水涂料、擦洗施工表面，以及清理施工现场的废料和杂物［19］。

硅酮结构密封胶在建筑外墙防水密封工程中的施工工艺需要细致地执行，以确保密封胶施工质量和密封效果。

6 前景及发展趋势

硅酮结构密封胶是一种高性能密封材料，具有极佳的耐候性、耐腐蚀性、耐高低温性和耐紫外线性能等优点，因此在建筑外墙防水密封工程中得到了广泛的应用。随着技术的不断进步和市场的不断扩大，硅酮结构密封胶在建筑外墙防水密封工程中的应用前景非常广阔。

（1）随着人们对建筑环保和节能要求的提高，建筑外墙隔热保温材料的应用越来越广泛，这也带动了硅酮结构密封胶的需求量的增加。硅酮结构密封胶具有优异的耐候性和耐高低温性，可以保证密封材料在极端气候下的稳定性，同时还具有很好的耐化学腐蚀性能，能够满足不同建筑外墙材料的密封需求［20］；

（2）硅酮结构密封胶在施工过程中具有很好的可塑性和自流平性，能够适应不同形状和大小的密封缝隙，并且可以形成完美的密封效果，从而保证建筑外墙的防水性能。此外，硅酮结构密封胶还可以提高建筑外墙的整体美观度，增强建筑的整体装饰效果，满足人们对建筑外观的高要求；

（3）随着技术的不断发展，硅酮结构密封胶的配方和应用方法也在不断更新，为其在建筑外墙防水密封工程中的应用提供了更多的可能性。例如，近年来出现了一些新型硅酮结构密封胶，其具有更高的拉伸强度和粘接性能，可以更好地满足建筑外墙防水密封的需求。

7 结语

硅酮结构密封胶在建筑外墙防水密封工程中具有广泛的应用前景。随着建筑行业的不断发展和人们对建筑品质要求的不断提高，硅酮结构密封胶的市场需求量将会不断增加，并且将会出现更多更优异的硅酮结构密封胶，以满足建筑外墙防水密封的需求［21-22］。

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收稿日期：2023-01-23；修回日期：2023-05-15

作者简介：王雨伯（1965-），男， 高级工程师， 研究方向：建筑工程；E-mail：1002360902@qq.com。

引文格式：王雨伯，赵成柱，王汉东.硅酮结构密封胶在外墙防水密封工程中的研究进展[J].粘接，2023，50（6）：23-26.