40 Jahre Forschung zu Silikondichtstoffen: Ein Vergleich mit alternativen chemischen Formulierungen

Da Structural-Glazing-Systeme immer ausgefeilter und anspruchsvoller werden und die Anforderungen an Haltbarkeit und Nachhaltigkeit immer weiter steigen, ist die Lebensdauer von Baumaterialien wichtiger denn je.

Dichtstoffe sind für die langfristige Funktionalität und Witterungsbeständigkeit von Vorhangfassaden und Verglasungssystemen von entscheidender Bedeutung. Die Wahl eines geeigneten Dichtungsmittels kann darüber entscheiden, ob ein Gebäude jahrzehntelang wartungsarm ist oder teure Reparaturen und Systemausfälle ansteht.

Tatsächlich ist seit langem bekannt, dass „das Dichtungsmaterial normalerweise der wichtigste Bestandteil der Verbindungsbaugruppe ist, der die Haltbarkeit beeinflusst“-ein Punkt, der in der Version der Time Saver Standards von 1966 hervorgehoben wird (Abbildung 1).2

Doch welche chemische Formulierung hält dem Zahn der Zeit stand?

In diesem Artikel werden die Ergebnisse einer der am längsten laufenden -Studien zu Verglasungsdichtstoffen- vorgestellt, einer 40-jährigen Bewertung der Bewitterung im Freien, bei der Dichtstoffe auf Silikonbasis- mit denen aus Polyurethan- und Acryl-Chemikalien verglichen werden. Diese am Atlas Weathering Test Site in Florida durchgeführte Studie aus der realen Welt-bietet wertvolle Orientierungshilfen für Architekten, Materialplaner, Gebäudehülleningenieure und Bauunternehmer, die fundierte Materialentscheidungen treffen möchten, die sich auf alle Aspekte der Gebäudehülle auswirken.

Die Studie konzentriert sich auf die Leistung von Silikonformulierungen, insbesondere Acetoxy- und Alkoxytypen, durch die Bewertung wichtiger Eigenschaften wie Haftfestigkeit, Kohäsionsfestigkeit, Flexibilität, Zähigkeit, Elastizität, Härte, Oberflächenbeschaffenheit und Langzeitbeständigkeit bei Einwirkung extremer Hitze, ultravioletter (UV) Strahlung und hoher Luftfeuchtigkeit. Darüber hinaus werden Vergleichsdaten zur Unterstützung von Spezifikationsentscheidungen bereitgestellt.

Die Bedeutung langfristiger Leistungsdaten

Moderne Gebäude sind so konzipiert, dass sie viele Jahrzehnte, manche sogar Jahrhunderte überdauern. Aus diesem Grund ist es für moderne Materialien unerlässlich, über langfristige Leistungsdaten unter realen Bedingungen zu verfügen. Obwohl beschleunigte Alterungstests nützliche Informationen liefern, können sie die Erkenntnisse aus Langzeittests im Freien nicht ersetzen.

Um diesen Bedarf zu decken, initiierte GE Silicones (heute bekannt als Momentive Performance Materials) 1983 eine der weltweit ehrgeizigsten Witterungsbeständigkeitsstudien für Dichtstoffe. Die Studie umfasste die Anwendung verschiedener Dichtstoffchemikalien auf Testplatten und deren Aussetzung über einen längeren Zeitraum dem tropischen Klima Floridas.

Das 9-Hektar (22-acre) große Atlas Weathering Test Site – die erste vom Cool Roof Rating Council genehmigte Testanlage – bot einen idealen Rahmen für die Forschung. Das Klima Floridas, das durch hohe Luftfeuchtigkeit, intensive UV-Strahlung und häufige tropische Stürme gekennzeichnet ist, gehört zu den anspruchsvollsten natürlichen Umgebungen für die Prüfung der Haltbarkeit von Verglasungsdichtstoffen.

Wichtigste Erkenntnisse: Eine Zusammenfassung

Nach 40 Jahren Einsatz im Freien waren die Ergebnisse eindeutig: Silikondichtstoffe übertrafen durchweg Polyurethan- und Acryldichtstoffe in Bezug auf Haltbarkeit, elastische Erholung und Oberflächenintegrität und stellten damit ihre langfristige Leistungsfähigkeit unter Beweis. Obwohl sich die Studie speziell auf Dichtstoffe konzentrierte, werden dieselben chemischen Formulierungen häufig in Vorhangfassaden- und Verglasungsanwendungen verwendet.