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觸變性是密封膠的重要性能之一，多數膏體密封膠在易于攪拌的同時，往往伴隨著施工流墜的困擾，尤其是在建筑立體結構或仰面作業時，密封膠容易受重力作用而從構件（詞條“構件”由行業大百科提供）流出，不僅污染了基材，也造成膠體的浪費。觸變性良好的密封膠，類似牙膏，在施膠時容易擠出，經過修整后能填滿膠縫，并停留在膠縫里，不流掛或流淌，保持外觀整潔與美觀。總體來看，觸變性好的密封膠能夠加速施工進程，對提高勞動效率，減少施工工期有明顯的良好效果。
什么是觸變性?
觸變性，是指膠體在一定的剪切速率作用下，其剪應力隨時間延長而減小的特性。
具體表現為：
①使用攪動時，膠體粘度下降，便于攪拌和施工;
②施膠后，膠體粘度增大，具有良好的塑形效果，不易流淌。
通常觸變性的形成主要存在以下三種方式：
1、通過形成氫鍵而起作用，也是最常見的方式。該類觸變劑通常為氣相二氧化硅，氣相二氧化硅分為單個未受干擾的自由粒子和以多個粒子連接在一起的聚集態。由于二氧化硅表面含有大量的-Si-OH，大部分通過形成氫鍵以聚集態的方式存在，硅羥基的鍵合在油性體系中極易形成三維的網狀結構，這種結構在剪切力（詞條“剪切力”由行業大百科提供）作用下破壞，表現為粘度下降，體系恢復良好的流動性;當剪切力消除后三維結構會自行恢復粘度上升。
2、填料與表面改性劑的相互作用。表面改性劑除提供化學能幫助填料分散外，通過極性基團之間的相互作用形成凝膠（詞條“凝膠”由行業大百科提供）結構。而填料表面上的烴鏈通過其較強的溶劑化能力而使得體系增稠并產生觸變效應，在外力作用下，此結構破壞的同時粘度降低，而外力消除則恢復原來的粘度和結構。
③通過分散、活化，被溶脹的長鏈相互纏繞而具有觸變性。該類常見的觸變劑為聚酰胺蠟、蓖麻油衍生物等，其通過大分子鏈之間的相互纏繞形成網狀結構而具有觸變性。受剪切時，纏繞的分子鏈被拉開，粘度降低;當剪切停止時，大分子鏈又重新纏繞而致粘度上升。由于這種新纏繞的過程相對緩慢，因此粘度恢復的速度也較慢，有較長時間給予濕膜流動和流平，但又不會導致流掛失控。通常一個體系的觸變性往往是通過以上多種因素共同作用而成。
同理，觸變性在建筑硅酮密封膠中也具有非常重要的作用，它直接影響到其施工性能。良好的施工性能，在提高工作效率的同時，也給施工工人帶來了美好的工作體驗。
硅酮密封膠是以線性聚有機硅氧烷為基礎聚合物，通過添加補強粉體、偶聯劑、交聯劑、催化劑（詞條“催化劑”由行業大百科提供）等各種助劑混合制備而成，與空氣中的濕氣接觸后，在室溫下交聯固化成彈性體。其中填料質量占比適配(約50-60%)，有利于硅酮密封膠觸變性的初步調節。
硅酮密封膠行業內最普遍使用的補強填料為改性碳酸鈣，根據顆粒大小，分為納米碳酸鈣和重鈣。本文通過分別添加相同質量分數的塊狀納米碳酸鈣、類球形納米碳酸鈣及重鈣作為補強填料(表面形貌見圖1)，探索其對硅酮密封膠觸變性的影響。觸變性在行業內通常采用下垂度和擠出性來衡量，實驗結果如表1。
圖1 塊狀納米碳酸鈣(左)、類球形納米碳酸鈣(中)及重鈣(右)電鏡圖
表1 不同類型碳酸鈣對硅酮密封膠下垂度和擠出性的影響
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填料種類 |
下垂度 |
擠出性/s |
|
水平放置 |
垂直放置 |
|
塊狀納米碳酸鈣 |
不變形 |
<1 |
15 |
|
類球形納米碳酸鈣 |
不變形 |
2 |
<10 |
|
重鈣 |
流淌 |
>3 |
<4 |
其中：下垂度測試標準參考：《GB/T 13477.6-2002建筑密封材料試驗方法第6部分:流動性的測定》;擠出性測試標準參考：GB/T 16776-2005《建筑用硅酮結構密封膠》。
從表1可以看出，只有類球形納米碳酸鈣的下垂度及擠出性同時滿足國標要求，其中下垂度：塊狀納米碳酸鈣<類球形納米碳酸鈣<重鈣;塑形性：塊狀納米碳酸鈣>類球形納米碳酸鈣>重鈣。這主要是因為塊狀納米碳酸鈣的徑厚比大于類球形，塊狀納米碳酸鈣之間的搭接為面與面的橋接，類球形納米碳酸鈣之間的搭接為點對點的接觸，以填料為作用位點，在表面改性劑相互作用下，分子間的作用力驟升，表現為塑形性;同理破壞該結構的作用力也更大，表現為塊狀納米碳酸鈣的擠出性<類球形納米碳酸鈣<重鈣。由此可知，塊狀納米碳酸鈣在塑性效果優良的情況下，同時也伴隨著增稠現象。
因此一款性能優良的硅酮密封膠，往往需要從各個角度去平衡各項性能，根據客戶的需求，設計出性能優異的產品。
