تقرير اختبار المتانة لمدة 50 عامًا: ما مدى خطورة منحنى تدهور أداء المواد المانعة للتسرب المليئة بالزيوت المعدنية!

المعيار الوطني الإلزاميغيغابايت 16776-2025مواد مانعة للتسرب الهيكلية من السيليكون للبناء، الصادر في الصين في أغسطس 2025، ينص على ذلكالملدنات الألكانية (الزيوت المعدنية)لا يجوز اكتشافها في المواد المانعة للتسرب الهيكلية المصنوعة من السيليكون. يكمن وراء هذا الحظر خطر جودة نظامي طويل الأمد ناجم عن "موانع التسرب المملوءة بالزيوت المعدنية" في مشاريع البناء:التصلب، والتقصف، والانكماش، وتشقق المادة المانعة للتسرب، وهجرة الزيت في وحدات الزجاج العازل، وفيلم قوس قزح، والتكثيف وتراكم الماء، وحتى انفصال الجزء الخارجي عن زجاج الحائط الساتر– وكلها حوادث تتعلق بالسلامة.

تشير ترقية اللوائح إلى أن قضية "موانع التسرب المملوءة بالزيوت المعدنية" قد تصاعدت من قاعدة غير معلن عنها في الصناعة إلى مصدر قلق للسلامة العامة يجب مواجهته.

تحذير الصناعة: تفشي الممارسات الخاطئة في الصناعة في مناطق متعددة

مع اشتداد المنافسة في صناعة البناء والتشييد، شهدت العديد من مشاريع البناء في السنوات الأخيرة مشاكل مماثلة في الجودة، والتي تجلت بشكل رئيسي في فشل الختم المبكر في وحدات الزجاج العازل في غضون بضع سنوات فقط، مما أدى إلىالتكثيف وتراكم المياه، وحتى في بعض الحالاتهجرة النفط وفيلم قوس قزح(كما هو مبين في الشكل 1).

▲ الشكل 1: انتقال الزيت (يسار) وفيلم قوس قزح (يمين) في وحدات الزجاج العازل

▲ الشكل 2: التكثيف وتراكم الماء في وحدات الزجاج العازل

لا يرتبط هذا النوع من الفشل فقط بمتانة المادة المانعة للتسرب نفسها، ولكن أيضًا بالتوافق طويل المدى بين المادة المانعة للتسرب والمواد الملامسة. السبب الجذري لمثل هذه المشاكل هو إضافةالملدنات الألكانية (الزيوت المعدنية)لصياغة مانع التسرب من أجل خفض التكاليف!

تتبع الحقيقة: طبيعة هجرة مكونات التلدين المتطايرة

لماذا تسبب المواد المانعة للتسرب المليئة بالزيوت المعدنية مثل هذه المشكلات الخطيرة في الجودة؟ ويجب فهم ذلك من خلال طبيعتها الكيميائية وخصائص هجرتها. على الرغم من أن المواد المانعة للتسرب المليئة بالزيوت المعدنية قد تبدو مرنة في البداية، إلا أنهايختلف التركيب الجزيئي للزيوت المعدنية بشكل كبير عن بوليمرات السيليكون، وهو غير متوافق مع نظام السيليكون[1]. بمرور الوقت، يهاجر الزيت المعدني ويتطاير من المادة المانعة للتسرب، مما يتسبب في انكماش المادة المانعة للتسرب وتصلبها، مما يؤدي لاحقًا إلى التشقق والتفكيك ومشاكل أخرى.

لدراسة تطور هذه المشكلة، بايون التكنولوجيا، في إطار"اختبار المتانة لمدة 50 عامًا"، بروتوكولات اختبار مقارنة مصممة خصيصًا لإجراء مراقبة مستمرة طويلة المدى لأداء مانع التسرب عبر عينات مختلفة وظروف بيئية مختلفة، بما في ذلك المواد المانعة للتسرب المليئة بالزيوت المعدنية. وخلال هذه المراقبة المستمرة وجدنا ذلكيُظهر منحنى تدهور أداء المواد المانعة للتسرب المملوءة بالزيوت المعدنية نمطًا فريدًا وشديدًا.

▲ الشكل 3 جدار ستارة اختبار مقارن للمواد المانعة للتسرب المملوءة بالزيوت المعدنية (Turpan)

البيانات التجريبية: تدهور الأداء بين الصيغتين أمران متباعدان

تظهر البيانات البحثية من اختبار المتانة لمدة 50 عامًا في قوانغتشو باييون لموانع التسرب الهيكلية المصنوعة من السيليكون أن عينات المواد المانعة للتسرب الهيكلية المصنوعة من السيليكون بدون الزيوت المعدنية وذات الأداء العام الممتاز (على سبيل المثال، العينات A وB)، المعرضة لظروف مناخية مختلفة (G: Guangdong، O: Indoor، T: Turpan)، أظهرت بعض الاختلاف في قوة الشد والاستطالة عند أقصى قوة، ولكن بشكل عام ظلت مستقرة نسبيًا [2]، كما هو موضح في الشكل 4.

▲ الشكل 4 قوة الشد والاستطالة عند أقصى قوة للعينتين A وB كدالة لوقت الشيخوخة

لكن،تتقادم المواد المانعة للتسرب المليئة بالزيوت المعدنية بسرعة كبيرة. تبدأ في التصلب في غضون ستة أشهر، وتصل إلى 70 درجة في غضون عامين، وتكون عرضة للتشقق بشكل كبير في مرحلة لاحقة. وفي المقابل، فإن المواد المانعة للتسرب الخالية من الزيوت المعدنية، حتى بعد مرور عشر سنوات، تحافظ على صلابة أقل من 60 وتظل مستقرة نسبيًا.تنخفض استطالة المواد المانعة للتسرب المليئة بالزيوت المعدنية بشكل ملحوظ خلال العامين الأولين، وتظهر إزالة الترابط في بعض المناطق، بينما تعمل المواد المانعة للتسرب الخالية من الزيوت المعدنية بشكل مطرد، مع انخفاض الاستطالة ببطء ولكنها تظل أعلى من 100٪ بعد 10 سنوات، كما هو موضح في الشكلين 5 و6.

▲ الشكل 5 صلابة المواد المانعة للتسرب كدالة للوقت بعد التعرض للعوامل الجوية الطبيعية

▲ الشكل 6 الاستطالة عند أقصى قوة للمواد المانعة للتسرب كدالة للوقت بعد التعرض للعوامل الجوية الطبيعية

وكما يتبين من الرسوم البيانية أعلاه،تُظهر المنتجات المانعة للتسرب المليئة بالزيوت المعدنية زيادة حادة في الصلابة بمرور الوقت وانخفاضًا يشبه الهاوية في الاستطالة. وهذا يتناقض بشكل صارخ مع منحنى التحلل اللطيف نسبيًا للمواد المانعة للتسرب المليئة بالزيوت غير المعدنية. في الواقع، في المشاريع الهندسية الفعلية، غالبًا ما يتم ملاحظة ظهور منتجات مانعة للتسرب مملوءة بالزيوت المعدنيةالتصلب والتشقق وحتى فشل المادة اللاصقةخلال ستة أشهر إلى سنتين، كما هو مبين في الشكل 7.

▲ الشكل 7 تكسير المواد المانعة للتسرب المملوءة بالزيوت المعدنية في المشاريع الهندسية الفعلية خلال فترة قصيرة

السبب الجذري لهذه الظاهرة هو ذلكبعد أن يتطاير الزيت المعدني، تنكمش المادة المانعة للتسرب المملوءة بالزيت المعدني وتتصلب، وتفقد مرونتها تمامًا، مما يؤدي إلى فشل كامل في وظائف الختم واللصق.

مخاطر السلسلة: من الفشل الفردي إلى مخاطر السلامة النظامية

والأخطر من ذلك هو أن المواد المانعة للتسرب المليئة بالزيوت المعدنية تسبب أيضًا مخاطر نظامية. وهذا يعني أن خطر انتقال الزيوت المعدنية الموجودة في هذه المواد المانعة للتسرب لا يؤدي فقط إلى فشل المادة المانعة للتسرب نفسها، بل يؤدي أيضًا إلى "تفاعل متسلسل" في المواد المجاورة.

يمكن للزيوت المعدنية المهاجرة من المواد المانعة للتسرب المملوءة بالزيوت المعدنية أن تسبب تورمًا وانحلالًا في المواد المجاورة، خاصة مادة مانعة التسرب شديدة الذوبان بالبوتيل أو مادة مانعة للتسرب من البلاستيك الحراري في أنظمة الزجاج العازل، وهو السبب الرئيسي للفشل الشامل لنظام ختم الزجاج العازل. الصور الموجودة في بداية هذه المقالة هي حالات نموذجية لهذا الموقف.

لا تظهر مشاكل الجودة الناجمة عن المواد المانعة للتسرب المملوءة بالزيوت المعدنية إلا بعد هجرة الزيوت المعدنية وتطايرها، الأمر الذي يستغرق عادةً بعض الوقت - غالبًا ستة أشهر أو حتى عدة سنوات بعد تشغيل المشروع. بحلول ذلك الوقت، سيكون من المستحيل تأكيد ما إذا كانت المادة المانعة للتسرب الأولية تحتوي على زيت معدني.

نظرًا لأن الزيوت المعدنية يمكن أن تنتقل بين مواد مختلفة، فعندما يتم إذابة مادة منع التسرب الأساسية المذابة بالحرارة في وحدة زجاجية عازلة، مما يؤدي إلى فشل الختم وتراكم التكثيف/الماء، يفتقر المستخدمون العاديون إلى إمكانات التتبع الاحترافية لتحديد "المادة المانعة للتسرب المملوءة بالزيوت المعدنية" باعتبارها السبب الجذري. حتى المحترفين يجدون صعوبة في تحديد ما إذا كان الزيت المعدني المكتشف في المادة المانعة للتسرب قد نشأ من المادة المانعة للتسرب الثانوية لوحدة الزجاج العازل أو من المادة المانعة للتسرب المقاومة للعوامل الجوية، وبالتالي لا يمكنهم تأكيد الطرف المسؤول. وفي مواجهة الخسائر الفادحة وعدم إمكانية اللجوء إلى المطالبات، لا يمكنهم إلا أن يتحملوا بمفردهم خسائر اقتصادية كبيرة ومخاطر تتعلق بالسلامة، في حين تعاني سمعة علامتهم التجارية بشدة أيضًا. يؤدي هذا إلى رفع مستوى مشكلة المادة المفردة إلى مشكلة السلامة الهندسية المتمثلة في "توافق نظام المواد".

وبسبب المخاطر طويلة المدى للمواد المانعة للتسرب المملوءة بالزيوت المعدنية، التزمت شركة Baiyun Technology دائمًا بالقاعدة الحديدية المتمثلة في استبعاد الزيوت المعدنية من تركيباتها. وهذا ليس نزعة محافظة، ولكنه التزام يعتمد على الفهم العلمي لأداء المواد على المدى الطويل والشعور القوي بالمسؤولية عن سلامة أنظمة البناء.

لدينا بيانات تعرض حقيقية للعوامل الجوية تمتد على مدار 29 عامًا منذ عام 1997 لإثبات ما يلي:
فقط من خلال التخلص من الزيوت المعدنية من المصدر، يمكننا تجنب المشكلات بشكل أساسي مثل هجرة الزيت في وحدات الزجاج العازل، والتشقق والفشل في الحوائط الساترة وموانع تسرب الأبواب/النوافذ، والحفاظ على سلامة كل مبنى على المدى الطويل.