中空玻璃一道密封膠的性能要求及施工技術(shù)一道密封膠的化學(xué)成分決定著產(chǎn)品的物理性質(zhì)和使用工藝適應(yīng)性，同時(shí)對(duì)中空玻璃的密封性及透明性產(chǎn)生影響。中空玻璃內(nèi)外空氣壓力變化將引起邊部膠縫位移并產(chǎn)生變動(dòng)的拉應(yīng)力．為提高中空玻璃持久的密封穩(wěn)定性。應(yīng)設(shè)定接縫的結(jié)構(gòu)尺寸和選擇適宜模量的二道密封膠．以避免一道密封膠過早破壞。中空玻璃采用兩道密封膠粘結(jié)裝配成穩(wěn)定的玻璃結(jié)構(gòu)，形成由雙道密封組成的抗?jié)駳鉂B透體系。一道密封膠在中空玻璃自動(dòng)生產(chǎn)線上的主要功能是實(shí)現(xiàn)間隔框一玻璃的定位組裝，為二道密封膠的涂施、固化和中空玻璃成型提供基礎(chǔ)。一道密封膠不可能承擔(dān)著結(jié)構(gòu)粘結(jié)牢度和橫向荷載的傳遞，但承擔(dān)著抵御水蒸氣滲透的有效密封，特別在充填惰性氣體(例如氬氣)的產(chǎn)品中可有效阻擋氣體的滲透逸失。一道密封膠的化學(xué)成分決定著產(chǎn)品的物理性質(zhì)和使用工藝適應(yīng)性，影響著中空玻璃使用中的密封及透明性。中空玻璃邊部結(jié)構(gòu)尺寸和配套二道密封膠模量的選擇，有利于減少一道密封膠過量位移下的破壞并提高持久密封穩(wěn)定性。1熱熔丁基密封膠的主要成分目前一道密封主要采用熱熔丁基密封膠．基礎(chǔ)聚合物主要是聚異丁烯(PIB)均聚物．碳一碳主鏈不含雙鍵，具有完全的非晶態(tài)特征．能粘著難粘材料(PE、EPDM等)的表面，具有石蠟類碳?xì)浠衔锏幕瘜W(xué)惰性，耐化學(xué)腐蝕，可溶于烴類溶劑．具有永久觸粘性和極低的玻璃化溫度(一60℃)，對(duì)氣候和熱老化穩(wěn)定，對(duì)空氣、濕氣和其他氣體滲透率極低。丁基橡膠同PIB相容，也可部分用作基礎(chǔ)原料。丁基橡膠是異丁烯與異戊二烯的共聚物．具有基本相同的長(zhǎng)而直的碳鏈化學(xué)結(jié)構(gòu)，但由于含有不飽和鍵，可以硫化。密封膠組分中添加有增粘劑、潤(rùn)滑劑、軟化劑和填料等。增粘劑主要用于增加初始粘結(jié)力，一般常用松香、古馬隆樹脂、歧化松香類樹脂等，大多以固體粉末狀加入。潤(rùn)滑劑和軟化劑常用來調(diào)整密封膠的操作工藝性能，一般采用高沸點(diǎn)的溶劑油、礦物油或氧化聚乙烯等。但是這些組分中有些可能在熱一紫外線輻照下?lián)]發(fā)，過量添加可能在中空玻璃內(nèi)部發(fā)霧，影響透明性。密封膠的填料大多用碳黑及粉體碳酸鈣，可改善工藝性并能屏蔽紫外線，有利于耐久密封。產(chǎn)品成分的選擇影響著成本．個(gè)別產(chǎn)品可能為了降低制造成本而過多減少聚異丁烯的比例，或用丁基橡膠或氯化丁基橡膠代替。盡管后者的透氣率低，但由于分子量大，供應(yīng)狀態(tài)不是流體．往往要添加較多的溶劑油以改善加T性，在熱一紫外線輻照下有機(jī)揮發(fā)物有可能在中空玻璃內(nèi)表面結(jié)霧，影響產(chǎn)品的耐久透明性。熱熔丁基密封膠制造過程較為簡(jiǎn)單，基本工藝流程主要包括機(jī)械混合一細(xì)化一均化一擠注成型。2一道密封膠的主要技術(shù)性能要求中空玻璃使用中必然要經(jīng)受經(jīng)常性的風(fēng)壓變化、溫度變化或氣壓變化，邊部粘結(jié)將產(chǎn)生變動(dòng)荷載(圖1)，邊部粘結(jié)膠縫將承受拉應(yīng)力。由于邊部粘結(jié)同時(shí)采用了高粘結(jié)力的二道密封膠，往往掩蓋了一道密封膠的表現(xiàn)．實(shí)際檢測(cè)結(jié)果表明，一道密封膠往往在較低的拉應(yīng)力水平及低位移水平下發(fā)生破壞(圖2，圖3)。為保證中空玻璃的密封性．產(chǎn)品要求邊部一道密封膠破壞時(shí)具有較高的應(yīng)力一應(yīng)變水平，特別是能經(jīng)受往復(fù)多次拉伸一壓縮變形(經(jīng)常發(fā)生)，保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的密封性。所以應(yīng)要求產(chǎn)品的一道密封膠具有足夠的抗位移能力(如至少7．5％)，能穩(wěn)定承受問隔條一玻璃板問的反復(fù)變位。中空玻璃在線生產(chǎn)要求一道密封具有良好的工藝性，要求在線涂膠裝配過程中膠層能持久地保持粘著性和密封完整性。一道密封膠產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了產(chǎn)品滿足中空玻璃密封的最低性能要求，包括外觀、針入度、剪切強(qiáng)度、水蒸氣透過率、熱失重、低溫柔性等，還應(yīng)對(duì)塑性、紫外線發(fā)霧性及密度給予控制。表1列出中空玻璃用熱熔丁基密封膠主要技術(shù)要求及部分產(chǎn)品的性能，這些技術(shù)要求及物理意義如下：外觀——為均勻細(xì)膩的熱塑性膩?zhàn)訝钅z體。為保證一道密封膠能連續(xù)擠注不斷線，保證中空玻璃生產(chǎn)效率和成型質(zhì)量，要求無可見的顆粒、凝膠及空氣夾雜。針入度——此項(xiàng)目表征產(chǎn)品在常溫和高溫施工時(shí)的流變性。測(cè)試5S時(shí)的針入深度，要求高溫(130℃)時(shí)針入度不能低于230(m0mm)．否則擠出施工困難，也影響粘結(jié)質(zhì)量：該值不能大于330(1／10mm)，否則擠出可能流淌．影響成型為規(guī)整的條狀常溫(25℃)時(shí)要求密封膠針入度不低于30(1／10mm)，否則還會(huì)影響粘結(jié)質(zhì)量或容易流變影響中空玻璃合片的預(yù)粘結(jié)尺寸。實(shí)驗(yàn)方法采用JC／T914標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)?zāi)＞哌xA型。從幾種丁基密封膠的針入度一溫度曲線上可以看出，其流變性基本控制在同一水平，這也是滿足裝配要求的水平。剪切強(qiáng)度——本項(xiàng)目表征產(chǎn)品對(duì)基材(玻璃、鋁及不銹鋼等)的粘結(jié)性能，規(guī)定剪切粘結(jié)強(qiáng)度不應(yīng)小于0．10MPa。試驗(yàn)方法按JC／T914規(guī)定取試樣粘結(jié)厚度2．0±0．2mm，剪切拉伸速度為50mm／min。熱老化性——此項(xiàng)試驗(yàn)按JC／T914標(biāo)準(zhǔn)．制成規(guī)格為20mm×20mm×20mm的試件6塊，稱量后在標(biāo)準(zhǔn)條件下水平放置8h，取其中5塊放進(jìn)130℃的烘箱中。50h后測(cè)定熱處理后的試樣質(zhì)量損失并檢查表面變化情況。低溫柔性——該指標(biāo)表征產(chǎn)品低溫下脆化的可能．要求產(chǎn)品能承受一45℃的低溫。試驗(yàn)參考GB／T13477低溫柔性的規(guī)定，將樣品制成ф5±0．1mm的圓條，在一45℃條件下處理5min，然后迅速對(duì)折180°(在1～2s內(nèi)完成)，立即檢查試樣，合格產(chǎn)品應(yīng)無開裂。水蒸氣透過率——表征產(chǎn)品的抵御水蒸氣滲透的能力，要求滲透率≤1．10g／(m2·d)，這是保證中空玻璃密封壽命的指標(biāo)之一。試驗(yàn)采用杯式法按JC／T914規(guī)定進(jìn)行。熱失重——表征產(chǎn)品在熱條件下的揮發(fā)物造成的質(zhì)量損失，要求≤0．5％。這對(duì)控制丁基密封膠在中空玻璃中產(chǎn)生有機(jī)霧化物有重要意義，特別是控制產(chǎn)品配方的過量充油。擠出性——表征密封膠適應(yīng)擠出使用的工藝性質(zhì)量。試驗(yàn)方法是在一定溫度、一定壓力下擠出，測(cè)量密封膠在單位時(shí)間內(nèi)的擠出量(g／min)，測(cè)量值越高表明該密封膠的施工性越好。塑性——表征熱熔膩?zhàn)拥乃苄院突貜椥?。紫外線輻照發(fā)霧性——控制熱一紫外線輻照下材料在中空玻璃內(nèi)空間產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)凝霧的可能性，以保證中空玻璃的透視性。密度——計(jì)算用材延長(zhǎng)米的技術(shù)依據(jù)，也相對(duì)表征著材料的配方穩(wěn)定性。3熱熔丁基密封膠組裝中空玻璃工藝要點(diǎn)在間隔條組框的兩個(gè)側(cè)面涂覆熱熔丁基密封膠是中空玻璃制造的第一個(gè)環(huán)節(jié)，然后合片定位粘結(jié)玻璃并加壓復(fù)合。在熱熔丁基密封膠涂覆過程中，密封膠的裝填、排氣擠膠、控制熱壓溫度、清潔間隔框、調(diào)節(jié)間隔條傳送速度和壓輪協(xié)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)手持順暢涂膠等操作，每一失誤都可能對(duì)產(chǎn)品的粘結(jié)裝配質(zhì)量產(chǎn)生影響。人們對(duì)常見的問題有以下分析：1)涂敷在間隔條上的丁基膠條不整齊，出毛邊，直接影響到中空玻璃可視區(qū)的外觀質(zhì)量。原因可能是出膠嘴被異物堵塞或出膠嘴邊緣有毛刺，建議檢查并清理出膠嘴．必要時(shí)進(jìn)行修整和光滑處理。2)合片后的玻璃可見邊緣丁基密封膠條粘結(jié)存在間隙(白線)。原因是涂敷不連續(xù)，有空氣裹入，應(yīng)檢查間隔框兩個(gè)側(cè)面密封膠的規(guī)整性，檢查缺膠，立即修整。3)在擠涂的過程中不時(shí)出現(xiàn)斷膠(斷線)現(xiàn)象。原因可能是膠溫度控制不當(dāng)，或溫度過低，丁基膠粘度過大；或溫度過高，密封膠過度熔融出現(xiàn)流淌；或機(jī)器裝填的丁基密封膠沒有排凈空氣：也可能由于丁基密封膠的供應(yīng)狀態(tài)夾雜有空氣。4)間隔條與丁基密封膠粘結(jié)不良。原因可能是間隔條或傳送帶油污和粘有灰塵；或傳送帶速度過快，處于熱粘流狀態(tài)的丁基膠來不及充分浸潤(rùn)間隔條；或涂膠過程中間隔條位置不正；或丁基膠的初粘性不良。4中空玻璃安裝后內(nèi)部流油與一道密封膠質(zhì)量有關(guān)近年來玻璃幕墻及門窗在建筑交付使用中，中空玻璃內(nèi)層出現(xiàn)滲油現(xiàn)象，甚至流油、淌黑膠塊。經(jīng)檢查，主要原因是一道密封用丁基膠被礦物油或增塑劑浸潤(rùn)、溶解．多余油析出，潰爛的丁基膠溶塊墜流。滲油現(xiàn)象多發(fā)生在硅酮密封膠為二道密封的中空玻璃，它們往往摻加大量的白油。但與一道密封的丁基密封膠質(zhì)量也不無關(guān)系。正如前述的熱熔丁基密封膠的基本成分是液體橡膠和粉狀礦物填料，兩項(xiàng)共混制成膩?zhàn)訝蠲芊饽z．正常產(chǎn)品是采用低分子量或中分子量的中低粘度液態(tài)聚異丁烯為基礎(chǔ)，配方中不加或很少添加礦物油或增塑劑．與其相匹配的以碳黑為主的粉狀填料加入量被限度控制，以保證丁基密封膠的熱熔流動(dòng)性及全面性能。但由于液態(tài)聚異丁烯價(jià)格高，有些企業(yè)單純追求利潤(rùn)．在配方中添加礦物油溶解的固體丁基橡膠(甚至是再生丁基橡膠)以降低丁基密封膠的成本。如為提高粉狀礦物填料的加入量，可能又多加一些礦物油以獲得更好的售價(jià)優(yōu)勢(shì)。眾所周知丁基密封膠的基礎(chǔ)聚合物本身不耐油，無論是聚異丁烯還是丁基橡膠都能在礦物油中溶解或溶脹，配方中添加油量過多必將成為中空玻璃滲油的禍根。值得注意的是充油丁基密封膠價(jià)位低、外觀好、油光發(fā)亮，盡管按密封膠標(biāo)準(zhǔn)可能不合格，但按中空玻璃產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)時(shí)往往能蒙混過關(guān)，有些材料供應(yīng)商利用這一漏洞，以中空玻璃產(chǎn)品合格報(bào)告代替密封膠的驗(yàn)收依據(jù)，向門窗廠家低價(jià)位銷售劣質(zhì)密封膠，而有些門窗廠家也甘愿冒風(fēng)險(xiǎn)，為門窗質(zhì)量留下了后患。5在溫度及壓力變化時(shí)邊緣粘結(jié)膠縫拉應(yīng)力的效應(yīng)風(fēng)、地震、氣壓及溫度變化都會(huì)產(chǎn)生作用于玻璃面板的橫向荷載．在中空玻璃邊緣粘結(jié)膠縫產(chǎn)生拉應(yīng)力，其中溫度變化效應(yīng)每天都會(huì)發(fā)生，每年會(huì)有一個(gè)或幾個(gè)最大值。應(yīng)重視這種多發(fā)性持久應(yīng)力的效應(yīng)，在選用密封膠、設(shè)定玻璃面板及粘結(jié)膠縫寬度尺寸時(shí)，應(yīng)充分評(píng)估這種拉應(yīng)力的效應(yīng)。密封在中空玻璃中間的空氣隨溫度的升高而膨脹，產(chǎn)生橫向荷載引起玻璃面板撓曲變形并拉動(dòng)邊緣粘結(jié)膠縫，荷載與溫度升高幅度的關(guān)系符合下式：其他尺寸的計(jì)算結(jié)果見表2。從表2可見，邊緣膠縫的拉應(yīng)力隨面板尺寸的增大而增加，隨邊緣膠縫的粘結(jié)寬度增大而減小。邊緣膠縫在這種應(yīng)力下的變形是值得探討的問題。由于二道密封膠在中空玻璃邊緣粘結(jié)兩玻璃面的同時(shí)還粘結(jié)間隔條，形成三面粘結(jié)，這種粘結(jié)構(gòu)造將約束密封膠的應(yīng)變形式和應(yīng)變量，具體的量值可能應(yīng)通過模型測(cè)定。值得關(guān)注的是二道密封膠的應(yīng)變不應(yīng)造成一道密封膠過量位移破壞。6對(duì)提高一道密封膠縫穩(wěn)定性的建議一道密封膠是塑性體，位移能力一般不超過膠層厚度的8％，如果中空玻璃邊緣膠縫伸長(zhǎng)變形超過這個(gè)限值，一道密封將破壞喪失阻隔濕氣的功能。為提高密封持久有效性應(yīng)設(shè)法降低膠縫的相對(duì)位移量及拉應(yīng)力水平，采取的措施可能涉及一道密封層的厚度、二道密封膠模量及粘結(jié)寬度的設(shè)定。6．1增大一道密封層厚度以降低相對(duì)位移量中空玻璃產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)邊緣密封結(jié)構(gòu)尺寸規(guī)定．“中空玻璃的公稱厚度為玻璃原片的公稱厚度與間隔層厚度之和”，實(shí)際從圖4邊緣粘結(jié)構(gòu)造可見，中空玻璃厚度還應(yīng)包括的一道密封層厚度(d)可能被忽略了，標(biāo)準(zhǔn)在有關(guān)尺寸規(guī)定中也未見其厚度尺寸，然而這一尺寸對(duì)膠縫位移量將是至關(guān)重要的。從圖4可見，若一道密封層的厚度為0．5mm，則其最大位移量也就是說，邊緣粘結(jié)構(gòu)造中兩厚度膠層的允許位移量不能大于0．08mm．這就要求二道密封膠是模量極高的產(chǎn)品。如以空氣間隔層最小規(guī)格的中空玻璃為例(二道密封膠厚度b=10mm)，邊緣膠縫在設(shè)計(jì)拉伸應(yīng)力(如0．14MPa)時(shí)最大應(yīng)變將不能超過0．08％(0．8mm)，目前彈性密封膠不具備這樣的高模量。由此可見，圖4構(gòu)造型式的中空玻璃，在使用中很難保證一道密封層的穩(wěn)定。為提高一道密封對(duì)位移的穩(wěn)定性．建議增大粘結(jié)構(gòu)造的膠層厚度，如采用圖5構(gòu)造型式，將一道密封層的最大厚度尺寸增大為2mm或更厚，則最大位移也就是說，邊緣粘結(jié)構(gòu)造中兩厚度膠層的允許位移量可為0．32mm，空氣層厚度10mm的中空玻璃二道密封膠?？蛇x用應(yīng)力0．14MPa時(shí)應(yīng)變?yōu)?．2％的高模量密封膠。對(duì)其他規(guī)格的空氣層厚度更大的產(chǎn)品，均可通過加厚膠層厚度來提高密封耐久性。6．2二道密封選用高模量密封膠目前已要求隱框幕墻用中空玻璃用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠必須測(cè)定并報(bào)告模量，其他用于中空玻璃二道密封的用膠沒有提出模量要求。是否應(yīng)發(fā)展高模量密封膠值得探討，特別是在模量提高后對(duì)其他相關(guān)技術(shù)性能的要求。6．3降低中空玻璃邊緣粘結(jié)膠縫的應(yīng)力水平GB／Tl1944規(guī)定。中空玻璃雙道密封外層密封膠層粘結(jié)寬度為5～7m