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密封胶对石材外墙的污染原因及预防办法
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摘要：随着石材外墙应用的逐渐推广，密封胶对石材外墙的污染问题渐渐引起了专业人士的注意。密封胶污染石材的主要原因是密封胶里所含的一些有机物（如不参与反应的塑化剂和未反应完的高分子聚合物以及一些载体和添加剂等）随着时间慢慢渗透到石材的毛细孔中而在石材接缝的两边形成一条黑色的带状，我们称之为污染，该黑色带状的形成影响了石材的美观并带来了外墙维护上的困难，目前还没有有效的办法去除渗入石材缝隙的塑化剂。预防密封胶对石材污染的有效办法是使用前先对密封胶和石材做污染性测试。 如要彻底根除污染问题，则不含塑化剂配方的高性能密封胶才是石材外墙应用上的唯一选择。
随着石材外墙应用的逐渐推广，密封胶对石材外墙的污染问题渐渐引起了专业人士的注意。所谓的污染实际上就是密封胶里所含的一些有机物（如不参与反应的塑化剂和未反应完的高分子聚合物以及一些载体和添加剂等）随着时间慢慢渗透到石材的毛细孔中而在石材接缝的两边形成一条黑色的带状。这种黑色的带状在天晴时表现为黑色（见图一），下雨时表现为泛白色（渗入石材缝隙的有机物起到了剥水剂的作用）（见图二）。
塑化剂在密封胶成分里的主要作用是增加密封胶的挤出性，它本身并不参加化学发应。过少的塑化机会使胶挤出困难，十分费力。过多地添加塑化剂就会稀释胶的主要成分，并会造成对石材的潜在污染。一些胶商为了降低成本而在硅胶成分里多加塑化剂就会为日后的石材污染埋下了伏笔。
高分子聚合物是密封胶的主要成分，大家都知道密封胶都有保质期，当密封胶接近保质期使用时，密封胶成分中交联剂的活性不如其新鲜时的状态，因此不是所有的高分子聚合物都能反应完全，而未反应完的高分子聚合物就相当于塑化剂一样随时间慢慢渗入石材缝隙而造成日后石材的潜在污染。
密封胶里所含的载体和添加剂与密封胶的配方和生产厂商的工艺水平和技术水平有关。具有先进技术的生产厂商和成熟的密封胶配方会控制载体和添加剂的水平并不会对石材造成潜在的污染，而具有一般技术的生产厂商和不成熟的密封胶配方则会利用调整载体和添加剂的含量来达到控制成本的目的，其结果可想而知，必然会为石材的潜在污染而埋下伏笔。
密封胶对石材的污染是通过毛细管渗透原理而形成的（见图三）。污染现象发生的快慢主要取决于密封胶的施打位置，密封胶的类型和分子的大小以及石材孔隙的大小和分布情况等。在自然环境条件下，石材孔隙越大，有机物渗透速度就越慢，反之石材孔隙越小，有机物渗透速度就越快。这跟虹吸原理是一样的。
1961年，美国出现了第一栋被污染的大楼（见图四），从那以后，不断有被污染的案例报道。有关的专业人士一直致力于研究发生污染的原因并制定相关的测试方法来预防污染的发生。直到1984年，世界上第一个关于污染性测试的测试方法--ASTM C1248才问世。然而随着石材幕墙在我国的应用越来越广，直到今天，还是有许多被污染的案例不断出现（见图五）。其根本一点就是人们还没有意识到预防污染的重要性。
石材一旦发生被污染， 很难用化学或物理的方法将其去除。国外曾经尝试用化学吸附剂去除污染的石材（见图六）。它们将化学试剂涂在污染的石材接缝周围，并用遮蔽胶条覆盖，试图将接缝里的有机物吸出来，结果徒劳无功。也有人试图用物理的方法将接缝里的有机物分离出来，但发现所需的费用比换掉石材还要贵。当发现石材受污染后，唯一有效的办法就是马上将接缝里的密封胶割除，从而阻止石材进一步污染， 并重新施打不污染石材的密封胶。
预防石材污染的有效方法就是应用前进行污染性测试，来预测所使用的密封胶是否会对石材造成潜在的污染。ASTM C1248 污染性测试就是针对这一应用而开发的实验方法。它相当于模拟自然条件下一年的老化污染情况。具体做法是将密封胶和石材备制成12毫米宽，12毫米深和50毫米长的试样（见图八)，固化21天后，把试样接口压缩成6毫米宽，然后将一组试样放置在70;C的烤箱里烘烤两个星期，将另一组试样放置在紫外箱中照射两个星期。留一组试样在常温下放置同样的时间，比较试验结果。JC/T883-2001<<石材用建筑密封胶>>附录A“用于多孔性基材的接缝密封胶污染性标准实验方法”就是依据ASTM C1248演化而来的国内污染性测试方法。它依据工程的实际需求做了修改，保留了两个星期的70;C烤箱烘烤,取消了紫外箱照射的对比，以简化实验步骤和节省工程测试所需的时间。已经测试的结果是不容许随便改变的，否则就不能保证实验结果的科学性（见图七）。
杜绝石材污染的最有效方法是使用不含塑化剂的高性能硅酮密封胶，由于配方中不含塑化剂，因此从根本上杜绝了产生污染的可能性。有些技术领先的密封胶生产商如道康宁公司就有这样的产品如DC991。它固有的不含塑化剂配方和专为多孔性石材应用而研发的专利技术，可以永久性避免石材的污染。
当然，有很多专业人士会说使用聚氨酯可以避免石材的污染。聚氨酯跟许多普通的硅酮密封胶一样，其配方也含有塑化剂，所以也会对石材造成潜在的污染性。聚氨酯对石材污染的案例也时常见诸于报端。图九和图十就是聚氨酯污染石材的案例。除此之外，聚氨酯的耐候性远不如硅酮密封胶， 用于石材幕墙后，聚氨酯会由于老化而要定期进行修补（见图十一）， 既费时又费钱，并不是最佳的密封材料。
纵上所述，预防密封胶对石材污染的有效办法是使用前先对密封胶和石材做污染性测试， 测试后的实验结果不容许随意改变。 如要彻底根除石材的污染问题，则不含塑化剂配方的高性能密封胶才是石材外墙应用上的唯一选择。密封胶对石材外墙的污染原因及预防办法 |
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