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摘要:本文介紹了國家權(quán)威機(jī)構(gòu)和國內(nèi)某企業(yè)CANS實驗室對國內(nèi)中空玻璃用MS膠性能的檢測情況,根據(jù)檢測結(jié)果,指出了選用MS膠作為中空玻璃第二道密封的危害性,認(rèn)為選用MS膠作為中空玻璃的第二道密封是不可取的;針對一些密封膠廠家用MS膠冒充硅酮膠銷售的情況,介紹了MS膠的準(zhǔn)確確定方法以及快速區(qū)分MS膠和硅酮膠的檢測方法,按照硅酮膠主體原料的市場價格,對其成本進(jìn)行簡單核算,供玻璃加工廠選膠時作為參考。
關(guān)鍵詞:MS膠;硅酮膠;性能;成本;選用
前言
由于中空玻璃具有隔音、隔熱、防霜霧等節(jié)能特點,而被廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域,是建筑門窗及幕墻首選的玻璃產(chǎn)品。目前,國內(nèi)市場中空玻璃的制作仍選用雙道密封的形式,即第一道密封主要采用丁基密封膠,第二道密封通常選用硅酮、聚硫或聚氨酯密封膠。近年來,受國家節(jié)能環(huán)保(詞條“節(jié)能環(huán)保”由行業(yè)大百科提供)政策的影響,密封膠的原材料,尤其是硅酮密封膠的原材料出現(xiàn)了大幅度上漲。大小企業(yè)為了獲取利益的最大化,紛紛使出渾身解數(shù),想盡各種辦法降低成本。其中一些玻璃加工廠選用價格較為低廉的硅烷改性聚醚密封膠(MS膠)制作中空玻璃,導(dǎo)致中空玻璃在短時間內(nèi)便出現(xiàn)漏氣、漏水現(xiàn)象;甚至有一些密封膠廠家用MS膠冒充硅酮膠銷售,嚴(yán)重擾亂了中空玻璃的市場秩序,影響其健康發(fā)展。
本文介紹了國家權(quán)威機(jī)構(gòu)和國內(nèi)某企業(yè)CANS實驗室對國內(nèi)中空玻璃用MS膠性能的檢測情況;針對一些密封膠廠家用MS膠冒充硅酮膠銷售的情況,介紹了MS膠的準(zhǔn)確確定方法以及快速區(qū)分MS膠和硅酮膠的檢測方法,按照硅酮膠原料的市場價格,對其成本進(jìn)行簡單核算。
1 國內(nèi)中空玻璃用MS膠的現(xiàn)狀
1.1 國家第三方權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)對中空玻璃用MS膠的檢測情況
2018年,國家玻璃檢測中心對來自不同地區(qū)玻璃深加工(詞條“玻璃深加工”由行業(yè)大百科提供)廠提供的2個MS膠樣品按GB/T 29755—2013分別進(jìn)行了檢測,檢測結(jié)果見表1:


由表1可以看出,1#、2#樣品的拉伸粘結(jié)性、水-紫外線處理后的拉伸粘結(jié)性、定伸粘結(jié)性、彈性回復(fù)率性能測試結(jié)果均不能滿足GB/T 29755標(biāo)準(zhǔn)要求。
1.2 國內(nèi)某企業(yè)CANS實驗室對中空玻璃用MS膠的檢測情況
國內(nèi)某企業(yè)CANS實驗室對來自不同地區(qū)玻璃深加工(詞條“深加工”由行業(yè)大百科提供)企業(yè)提供的2個MS膠樣品(分別標(biāo)記為3#、4#),按照GB/T29755—2013進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果如表2:


由表2中的數(shù)據(jù)可以看出:3#樣品的彈性回復(fù)率、拉伸粘結(jié)性、水-紫外線處理后的拉伸粘結(jié)性、熱空氣老化后拉伸粘結(jié)性、定伸粘結(jié)性、熱失重性能測試結(jié)果均不滿足GB/T29755標(biāo)準(zhǔn)要求;4#樣品水-紫外線處理后的拉伸粘結(jié)性、熱空氣老化后拉伸粘結(jié)性能測試結(jié)果不滿足GB/T29755標(biāo)準(zhǔn)要求。
從國家第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)和國內(nèi)某企業(yè)CNAS實驗室對國內(nèi)中空玻璃用MS膠的檢測結(jié)果來看,目前國內(nèi)中空玻璃用MS膠的性能均不能滿足GB/T29755標(biāo)準(zhǔn)要求。這些MS膠的耐老化性差、彈性差,若用于中空玻璃的制作,存在極大的安全隱患,極易造成密封膠開裂、脫粘,中空玻璃漏氣、漏水,導(dǎo)致中空玻璃提前失效,無法滿足GB/T11944—2012《中空玻璃》提出的“中空玻璃的預(yù)期使用壽命至少應(yīng)為15年”的要求。因此,選用MS膠作為中空玻璃的第二道密封是不可取的。
2 MS膠冒充硅酮膠銷售
2.1 MS膠準(zhǔn)確的檢測方法
如何準(zhǔn)確的確定市場銷售的密封膠是否為MS膠?可以通過紅外光譜分析從所含官能團(tuán)的吸收峰來進(jìn)行確認(rèn)。我公司對市售的MS膠按照GB/T31851—2015中的試驗方法進(jìn)行了紅外光譜分析,具體圖譜如圖1所示:
由圖1可以看出,樣品在1116cm-1處出現(xiàn)聚醚類鍵化學(xué)結(jié)構(gòu)單元的吸收峰,在712 cm-1~813 cm-1處出現(xiàn)硅烷結(jié)構(gòu)的吸收峰,即Si—CH3的搖擺振動吸收峰和Si—C的伸縮振動吸收峰。若密封膠的紅外分析圖譜出現(xiàn)上述2中官能團(tuán)的吸收峰則為MS膠。
為了考察市場銷售MS 膠的耐溫性,我們按照GB/T31851—2015 中的試驗方
法對其進(jìn)行了熱重分析,具體如圖2 所示:


由圖2 可以看出,MS 膠的耐溫性差,在150℃左右開始分解,到430℃左右完成第一階段基礎(chǔ)聚合物的分解。
2.2 簡單區(qū)分MS 膠和硅酮膠的檢測方法
對于玻璃深加工企業(yè)來說通過紅外光譜分析來確定密封膠是否為MS 膠似乎不太現(xiàn)實,這是因為紅外光譜分析儀價格昂貴,一般的玻璃深加工廠不具備測試條件,如果送外檢又將無形中增加企業(yè)的負(fù)擔(dān),下面將介紹一種簡單的區(qū)分MS膠和硅酮膠的方法。
我公司曾索取市場銷售的MS膠(分別標(biāo)記為1#、2#)和硅酮膠(分別標(biāo)記為3#、4#)各2種,按GB/T 13477.8制樣,在標(biāo)準(zhǔn)試驗條件下養(yǎng)護(hù)28d后分別放入90℃、120℃、150℃的高溫干燥箱中1h、2h、4h后取出,參照GB16776中6.9.4熱老化的試驗方法檢查并記錄試件表面的情況。具體的試驗結(jié)果如表3所示,直觀效果示意如圖3:


由表3的結(jié)果可以看出,MS膠在90℃條件下分別處理4h后密封膠表面出現(xiàn)1個氣泡(詞條“氣泡”由行業(yè)大百科提供);120℃條件下分別處理1h、2h、4h后密封膠顏色均變黃,表面均出現(xiàn)不同大小的氣泡;150℃條件下分別處理1h、2h、4h后密封膠表面均發(fā)生不同程度的起鼓、龜裂,膠顏色逐漸變黃,甚至出現(xiàn)與基材脫粘。而硅酮膠在不同溫度條件下處理不同時間均未發(fā)生變化。
出現(xiàn)上述現(xiàn)象是因為硅酮密封膠是以端羥基聚二甲基硅氧烷為基礎(chǔ)聚合物制備而成,其主鏈?zhǔn)怯蒘i-O鏈節(jié)所組成。Si-O鍵屬于高能鍵,熱分解能為460.5 J/mol,明顯高于C-O鍵的358.0J/mol、C-C鍵的304J/mol和Si-C鍵的318.2J/mol。因此,硅酮密封膠具有優(yōu)異的耐高溫性;而MS膠是以端硅氧烷聚醚為基礎(chǔ)聚合物制備而成。聚合物的主鏈為聚醚柔性鏈段,熱分解能相對較低,支鏈為端硅烷基且為封端官能團(tuán),交聯(lián)密度相對較弱,抵抗不了高溫引起的分子加速運(yùn)動,從而發(fā)生降解。
根據(jù)上述結(jié)果,建議玻璃深加工廠家可依此方法簡單區(qū)分密封膠是MS膠還是硅酮膠:將固化后的密封膠在150℃條件下處理1h后查看密封膠表面是否出現(xiàn)起鼓、龜裂和顏色變黃,若有則可初步判斷密封膠為MS膠而非硅酮膠。
2.3 硅酮膠成本核算
受國家環(huán)保節(jié)能政策的影響,硅酮密封膠的原材料價格整體成上漲趨勢,但中空玻璃市場上一部分自稱硅酮膠的密封膠價格一降再將,甚至跌破3000元/組。
我們按硅酮膠主體原料的市場價格對硅酮密封膠的成本進(jìn)行一下簡單核算,其中各組分含量按:硅橡膠、硅油35%~50%,碳酸鈣:45%~60%,其它原料:3%~10%計算,1組300kg的硅酮膠僅原料成本為3235元~4045元;若再加上人工費,水電費,以及設(shè)備維修、保養(yǎng)費用,那么一組硅酮膠的市場售價將會更高。因此,我們慎重提醒各位玻璃加工廠的同仁們,市售價格低于3500元/組的中空玻璃用硅酮膠極大可能并非硅酮膠,請謹(jǐn)慎夠買!
3 結(jié)論
(1)從國家第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)和國內(nèi)某企業(yè)CNAS實驗室對國內(nèi)中空玻璃用MS膠的檢測結(jié)果來看,目前國內(nèi)中空玻璃用MS膠的性能均不能滿足GB/T29755標(biāo)準(zhǔn)。
(2)用MS膠制作中空玻璃極易出現(xiàn)密封膠開裂、脫粘,中空玻璃漏氣、漏水,導(dǎo)致中空玻璃提前失效,無法滿足GB/T11944《中空玻璃》—2012提出的“中空玻璃的預(yù)期使用壽命至少應(yīng)為15年”的要求,選用MS膠作為中空玻璃的第二道密封是不可取的。
(3)通過紅外分析從所含官能團(tuán)的吸收峰來進(jìn)行確認(rèn)密封膠是否為MS膠。
(4)建議玻璃深加工廠家可將固化后的密封膠在150℃條件下處理1h后查看密封膠表面是否出現(xiàn)起鼓、龜裂和顏色變黃,若有則可初步判斷密封膠為MS膠而非硅酮膠。
(5)慎重提醒各位玻璃加工廠的同仁們,市售價格低于3500元/組的中空玻璃用硅酮膠極大可能并非硅酮膠,請謹(jǐn)慎夠買!
參考文獻(xiàn)
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