1. 引言
根據(jù)當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn),
中空玻璃單元(IGU)
彈性密封均為雙道密封: 內(nèi)道或稱(chēng)一道
密封膠主要采用
熱塑性聚異丁稀(PIB)或
丁基橡膠, 用以降低水汽及氣體在密
封邊緣的
滲透性,此外它還起著加工
助劑的作用,以便在
中空玻璃加工過(guò)程中將間
隔條固定在合適的位置。有些中空玻璃單元也采用雙面膠帶作加工助劑,但這種膠帶并未經(jīng)過(guò)水汽透過(guò)控制檢驗(yàn)-故此種中空玻璃單元并不能認(rèn)為是雙道密封。
外道或稱(chēng)二道密封膠的功能是作為
粘接劑,將玻璃單元固定在一起,同時(shí)限制水分轉(zhuǎn)移到玻璃單元內(nèi)及氣體由單元內(nèi)滲出。二道密封膠可由不同的材料制得,不過(guò)最主要的有三種, 即:聚硫(PS),
聚氨酯(
PUR)和
硅酮(SI)。
2007年, 全球生產(chǎn)的4.5億多平方米中空玻璃使用了6,500萬(wàn)升
聚硫密封膠, 3,000萬(wàn)升
聚氨酯密封膠和1,500萬(wàn)升
硅酮密封膠。由這些數(shù)字可以明顯地看出,在各類(lèi)中空玻璃用彈性二道密封膠中,聚硫密封膠仍然是市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者。這一突出的地位不僅是由于聚硫
中空玻璃密封膠具有獨(dú)特的加工與產(chǎn)品綜合性能, 還因其接近50年的長(zhǎng)期使用經(jīng)驗(yàn)及對(duì)當(dāng)今玻璃
窗和建筑物的適用性決定的。
一般來(lái)講, 二道
密封材料的最終選擇應(yīng)當(dāng)考慮以下幾點(diǎn):
(1)對(duì)邊緣密封的性能
(2)由整個(gè)玻璃系統(tǒng)提供的保護(hù)
(3)二道密封膠在適用過(guò)程中所暴露的環(huán)境
在日常實(shí)踐中,上述指標(biāo)或多或少導(dǎo)致人們對(duì)不同用范圍選擇不同的二道密封膠: 對(duì)于商業(yè)建筑用玻璃(
玻璃幕墻,
結(jié)構(gòu)玻璃)一般首選的是
硅酮膠,聚氨酯密封膠主要用于生產(chǎn)玻璃尺寸和形狀基本相同的自動(dòng)
生產(chǎn)線(xiàn),這種"普通"應(yīng)用的玻璃可有較大的產(chǎn)量。 聚硫密封膠可用于各種中空玻璃(對(duì)于中空玻璃邊緣必須要保護(hù)的玻璃幕墻,聚硫是被限制使用的)。這一特殊限制是因過(guò)去10年間中空玻璃加工及密封膠設(shè)計(jì)的發(fā)展出現(xiàn)的,它還與
固化后密封膠(如: 某些特殊優(yōu)點(diǎn))的性能及密封膠的加工性能有關(guān)。
實(shí)際上, 中空玻璃生產(chǎn)廠家和中空玻璃使用者對(duì)密封膠性能有著不同的看法: 除成本外,二者對(duì)生產(chǎn)高質(zhì)量的中空玻璃單元這點(diǎn)是一致的。 而此外,中空玻璃生產(chǎn)廠還關(guān)心搬運(yùn)性能, 易加工,零次品等等。加工性能對(duì)他們來(lái)講是非常重要的。這兩組性能在本文中都講討論到。本文中所采用的數(shù)據(jù)來(lái)自于阿克蘇諾貝爾公司對(duì)市場(chǎng)上的歐洲最主要的密封膠生產(chǎn)廠家的膠進(jìn)行測(cè)試所得結(jié)果及有關(guān)文獻(xiàn)。由于加工性能在很多文章和產(chǎn)品介紹中都有詳細(xì)討論, 故本文僅對(duì)其做簡(jiǎn)單描述。 (例如[1], [2])。在此我們主要側(cè)重對(duì)固化后密封膠的性能。
2.加工性能
使用自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)對(duì)中空玻璃密封膠提出了一些額外要求:高產(chǎn)量,低
磨損,易搬運(yùn),減少?gòu)U料和重復(fù)利用等。因此,基礎(chǔ)
聚合物與密封膠生產(chǎn)廠家現(xiàn)在要更加重視他們產(chǎn)品的加工性,現(xiàn)代中空玻璃密封膠化合物須具備[2] :
特殊的
流變性
對(duì)底材(玻璃和間隔條)良好的潤(rùn)濕性是好的
粘接力必備的先決條件。密封膠須沿玻璃四個(gè)邊角連續(xù)涂敷。因此,密封材料需具有低
粘度而且不流掛的性能。所有測(cè)試過(guò)的各類(lèi)中空玻璃二道密封膠都表現(xiàn)出所要求的假
塑性。
高活性
足夠長(zhǎng)的使用期和快速固化也是中空玻璃生產(chǎn)廠家所需要的。在下面的表中,總結(jié)了市場(chǎng)上不同中空玻璃二道密封膠的固化性能:
表1 中空玻璃二道密封膠的固化
密 封 膠 PS14 PS23 PS30 SI25 SI72 SI73 PUR28 PUR32
使用期 分鐘 30 29 20 40 33 20 35 20
表干時(shí)間 分鐘 50 45 35 240 150 50 90 50
肖氏A
硬度
經(jīng)固化時(shí)間 1h 13 20.5 16 7 3.5 4 6 11
1.5h 28 31.5 28 14 6.5 5 14. 15.6
2h 34 42 33.5 16 11.5 7.5 17 20.5
3h 45 45 36 27 18 11 25 26
4h 45 48.5 39 31.5 23 20 31.5 30
24h 47 50 45 42.5 36 37 43 46
168h 48 50 45 48 45 45 46 51
好的聚硫中空玻璃二道密封膠配方, 其產(chǎn)品在室溫下固化4小時(shí)后的硬度應(yīng)能達(dá)到其最終硬度的80%。這一獨(dú)特的性能是因其與活性二
氧化錳進(jìn)行的氧化固化的結(jié)果。而其它類(lèi)型的產(chǎn)品固化速度較聚硫慢得多。這一點(diǎn)在[2]中已有論述。大多數(shù)中空玻璃密封膠都要在24小時(shí)后達(dá)到最終的肖氏A硬度值約為50。
粘接力的快速生成
粘接力的快速生成是一個(gè)要特別關(guān)注的問(wèn)題。
附著力產(chǎn)生的越快,在中空玻璃單元的運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題越少。配方做得好的聚硫中空玻璃密封膠在室溫下固化4小時(shí)內(nèi)即可達(dá)到其完全的粘接力。
EN 1279-6中所描述的粘接力試驗(yàn)(其粘接力試驗(yàn)是在
室溫固化24小時(shí)后進(jìn)行的,試樣須經(jīng)受一定載荷持續(xù)至少10分鐘)結(jié)果清楚地顯示出大多數(shù)中空玻璃二道密封膠表現(xiàn)都不錯(cuò)。
表 2 根據(jù)EN 1279-6 測(cè)得的初始附著力結(jié)果
密封膠 PS 14 PS 23 PS 30 SI 25 SI 72 SI 73 PUR 28 PUR 32
玻璃 通過(guò) 通過(guò) 通過(guò) 通過(guò) 通過(guò) 通過(guò) 通過(guò) 通過(guò)
鋁間隔條 通過(guò) 通過(guò) 通過(guò) 70% AF 通過(guò) 通過(guò) 80% AF 60% AF
3.4分鐘后 1.25分鐘后 1.5分鐘后
AF: 粘接破壞
關(guān)于加工性能, 聚硫中空玻璃二道密封膠在某些方面較其它種類(lèi)的膠具有優(yōu)越性, 但在歐洲市場(chǎng),大多數(shù)經(jīng)過(guò)測(cè)試的密封膠產(chǎn)品都表現(xiàn)不錯(cuò),可以滿(mǎn)足要求。
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