中空玻璃膠常識(shí)和幾個(gè)重點(diǎn)概念

1、中空玻璃密封膠常識(shí)和幾個(gè)重點(diǎn)概念 Insulating glass sealant common sense and a few key concepts 中空玻璃由于其具有隔熱、保溫、隔音、防結(jié)露等特點(diǎn)，使其成為節(jié)能、環(huán)保產(chǎn) 品越來越被人們所認(rèn)可。目前中空玻璃生產(chǎn)中的膠接工藝大都采用二次密封技術(shù)。即 第一道密封也就是內(nèi)道密封，主要采用水氣滲透率最低的丁基膠。用熱熔打膠機(jī)涂于 間隔框的兩側(cè)面，阻隔水氣，干燥氣體空腔，同時(shí)起到玻璃預(yù)定型作用 ; 第二道密封也 就是外道密封，主要有硅酮膠、聚硫膠、聚氨酯膠三類，國(guó)內(nèi)常用的是前兩類。外道 密封不僅可將玻璃和間隔框粘結(jié)成一個(gè)整體，而且可以起彈性恢復(fù)并緩

2、沖邊部應(yīng)力等 輔助性作用。因此，中空玻璃系統(tǒng)的密封和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定是靠中空玻璃密封膠來實(shí)現(xiàn)的， 其主要作用可歸結(jié)為兩方面 : 密封作用， 即防止外界的水汽進(jìn)入中空玻璃空氣層內(nèi)主要由內(nèi)道丁基膠起作用， 而外道密封膠僅起輔助密封作用。 結(jié)構(gòu)作用，即外界溫度高低變化及高濕度和紫外線照射下仍能夠保持中空玻璃的 結(jié)構(gòu)整體性完全由熱固性的外道密封膠起作用。 由于中空玻璃密封膠作為制作中空玻璃的關(guān)鍵材料 - 其質(zhì)量的優(yōu)劣將直接關(guān)系到 中空玻璃的質(zhì)量，所以，本文結(jié)合中空玻璃密封膠的標(biāo)準(zhǔn)，從實(shí)際應(yīng)用中出發(fā)，介紹 中空玻璃密封膠常識(shí)，并重點(diǎn)闡述了三個(gè)重要概念 : 浸水粘接性、耐老化性及相容性。 旨在提高讀者在使用中空

3、玻璃密封膠時(shí)化解風(fēng)險(xiǎn)的能力。 1. 中空玻璃用內(nèi)道丁基膠常識(shí) 中空玻璃用內(nèi)道丁基膠應(yīng)符合 JC/T914-2003中空玻璃用丁基熱熔密封膠，具體 要求見表一 : 表一 中空玻璃用丁基熱熔密封膠的要求及判定規(guī)則 序 號(hào) 項(xiàng)目 指標(biāo) 判定規(guī)則 1 外觀 1. 產(chǎn)品應(yīng)為細(xì)膩、無可見顆粒的 均質(zhì)膠泥； 2. 產(chǎn)品顏色為黑色或供需雙方商 定的顏色。 外觀不符合指標(biāo)要求，判 定該批產(chǎn)品不合格 2 密度，g/cm3 規(guī)定值士 0.05 1. 若有兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上 指標(biāo)不符合指標(biāo)要求，則 判定該批產(chǎn)品不合格； 2. 若僅有一項(xiàng)不符合規(guī) 定，允許在該批產(chǎn)品中加 倍抽樣進(jìn)行單項(xiàng)復(fù)檢，如 該項(xiàng)仍不符合規(guī)定，該批 產(chǎn)品

4、不合格。 3 針入度 25 C 3050 4 1/10mm 130C 230330 5 剪切強(qiáng)度，MPa 0.1 6 紫外線照射發(fā)霧性 無霧 7 水蒸氣透過率， g/m2 d 1.1 8 熱失重，% 0.5 1 .1外觀質(zhì)量 從表一的判定規(guī)則可看出，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)內(nèi)道丁基膠的外觀質(zhì)量要求非常的嚴(yán)格，不 論膠的其它質(zhì)量如何，只要目測(cè)內(nèi)道丁基膠的外觀，貝何直接判定。但筆者對(duì)國(guó)內(nèi)多 個(gè)品牌內(nèi)道丁基膠進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其外觀質(zhì)量令人堪憂，目測(cè)丁基膠內(nèi)或布滿了明顯 的顆?；蚶稌r(shí)出現(xiàn)間斷的不均勻的膠泥，完全不符合外觀指標(biāo)的第1條要求。使用 這種劣質(zhì)的丁基膠，是很難保證中空玻璃的氣密性和丁基膠膠條在鋁間隔條上徐布均

5、 勻性的。 1.2針入度 此項(xiàng)指標(biāo)表征產(chǎn)品在室溫的軟硬程度和高溫下的熱熔性能及流變性能，用于檢驗(yàn) 產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中的施徐工藝性。常溫值（25 C）表征密封膠在工作時(shí)的狀態(tài)，不能太 大也不能太?。哼^大一方面影響對(duì)玻璃和間隔條粘合，另一方面使中空玻璃制作過程中 的合片不易壓合，同時(shí)，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，丁基膠過硬，應(yīng)力易集中造成丁基膠開 裂；過小則易流淌，夏天溫度高時(shí)，溫度高，丁基膠受熱處于熔融狀態(tài)下，玻璃錯(cuò)位滑 移會(huì)造成密封失敗，嚴(yán)重者流入中空玻璃間隔層內(nèi)，從而影響中空玻璃的質(zhì)量。高溫 值（130 C）則表征密封膠在施工時(shí)的狀態(tài)，同樣不能太大也不能太小：過大易流淌影響 擠出成條；過小一方面要提高擠

6、出溫度（或提高擠出壓力）同時(shí)影響對(duì)鋁條的粘合，然而， 丁基膠的徐布溫度不能無限大的提高，一般密封膠說明書中要求徐布溫度不能超過 160C，否則膠會(huì)焦燒；另一方面，有可能在高速（如30m/min）丁基膠徐布機(jī)上無法使 用一一涂不出膠（表現(xiàn)為鋁條上不粘有膠）或涂出膠不均勻，鋁條上的膠一段一段的。 以筆者之見，在JC/T914-2003中空玻璃用丁基熱熔密封膠標(biāo)準(zhǔn)中對(duì) 130C時(shí)針入 度值的上限值的限定為330也不妥：目前市場(chǎng)上較為先進(jìn)的丁基膠涂布機(jī)的涂布速度很 快（可提高工作效率），約在30-35 m/min之間，如果丁基膠130C時(shí)針入度值卡在230330 之間，因出膠量太低，則沒法在這種先進(jìn)的

7、設(shè)備上使用，而市場(chǎng)上在該種機(jī)型上使用 的丁基膠經(jīng)檢測(cè)其針入度值都大于 350, 130C時(shí)針入度值不滿足JC/T914-2003中空 玻璃用丁基熱熔密封膠標(biāo)準(zhǔn)的要求，其它指標(biāo)符合要求，但它卻是適用的，符合施 徐工藝。 1.3剪切強(qiáng)度 此項(xiàng)指標(biāo)表征產(chǎn)品的力學(xué)性能，主要考察產(chǎn)品對(duì)基材 （玻璃、鋁及不銹鋼等）的粘 接力的大小，是檢測(cè)密封膠質(zhì)量的主要指標(biāo)。 1.4紫外線照射發(fā)霧性和熱失重 紫外線照射發(fā)霧性和熱失重分別用于考核密封膠的耐老化能力和耐熱老化性的 指標(biāo)。丁基膠經(jīng)紫外線照射出現(xiàn)發(fā)霧或經(jīng)加熱（130 C/50h）熱失重不合格，則說明丁基 膠中含有揮發(fā)性的低分子物質(zhì)。如果建筑物上使用了由這種丁基密

8、封膠制成的中空玻 璃且所選擇的干燥劑又沒有吸附這些低分子物質(zhì)能力的3A分子篩，由于長(zhǎng)時(shí)間的陽光 照射（熱和紫外線共同作用），丁基密封膠中的低分子物質(zhì)逐漸揮發(fā)出來，會(huì)在玻璃內(nèi) 表面形成一層妨礙透視的油膜，影響使用效果。 1.5水蒸氣透過率 此項(xiàng)指標(biāo)是表征產(chǎn)品的氣密性，是確保中空玻璃壽命的重要技術(shù)指標(biāo)之一。一般 認(rèn)為，與外道密封膠相比，內(nèi)道丁基膠對(duì)中空玻璃的密封壽命的影響占80%。如果使 用了水蒸氣透過率不合格的丁基膠，用該種丁基膠制成的中空玻璃，沒法通過 GB/T11944-2002中空玻璃標(biāo)準(zhǔn)中的高溫高濕耐久試驗(yàn)：中空玻璃樣品在濕度95%, 溫度在（25 士 3） C （55 士 3） C之間

9、有規(guī)律的變化并進(jìn)行224次循環(huán)。由于濕度較大，密 封膠的水氣透過率應(yīng)較低，否則中空玻璃空氣層內(nèi)有水凝現(xiàn)象。 2中空玻璃用外道密封膠常識(shí) 本文介紹的中空玻璃用外道密封膠主要指國(guó)內(nèi)常用硅酮類或聚硫類。其應(yīng)符合 JC/T486-2001中空玻璃用彈性密封膠標(biāo)準(zhǔn)中的要求，具體見表二： 表二 中空玻璃用彈性密封膠的要求及判定規(guī)則 序 號(hào) 項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) PS類 SR類 20HM 12.5E 25HM 20HM 12.5E 1 外觀 1. 產(chǎn)品不應(yīng)有粗粒、結(jié)塊和結(jié)皮，無 不易迅速均勻分散的析出物。 2. 雙組份產(chǎn)品，兩組份應(yīng)有明顯的差 別。 2 密度，g/cm3 A組份 B組份 規(guī)定值士 0.1 3 粘度

10、（25C時(shí)） A組份 規(guī)定值士 10% Pa s B組份 4 擠出性（僅單組份） ,s 30 6 表干時(shí)間，h 2 7 下垂度 垂直放置 水平放置 60 40 80 60 40 23 C 0 .4 0 .6 9 拉伸模量，MPa 或 或 -20 C 0 .6 0。4 10 熱壓冷拉后粘結(jié) 性 位移，% 士 20 士 12.5 士 25 士 20 士 12.5 破壞性質(zhì) 無破壞 11 熱空氣一水循環(huán) 伸長(zhǎng)率，% 60 10 100 60 60 后定伸粘結(jié)性 破壞性質(zhì) 無破壞 紫外線輻照一水 伸長(zhǎng)率，% 60 10 100 60 60 12 循環(huán)后定伸粘結(jié) 性 破壞性質(zhì) 無破壞 13 水蒸氣滲透率

11、， g/m2 d 15 紫外線輻照發(fā)霧 14 性（僅用于單道密 無霧 圭寸時(shí)） 判 1.外觀質(zhì)量不符合規(guī)定，則判定該批產(chǎn)品不合格 J 疋 規(guī) 則 2.除外觀外，其余檢驗(yàn)結(jié)果有兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上不符合規(guī)定時(shí)，判定該 批產(chǎn)品為不合格；僅有一項(xiàng)不符合規(guī)定時(shí)，可在冋批產(chǎn)品中重新抽樣進(jìn) 行單項(xiàng)復(fù)驗(yàn)，如該項(xiàng)仍不合格，貝S判定該批產(chǎn)品不合格。 2.1外觀質(zhì)量 從表二的判定規(guī)則可以看出，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)中空玻璃用外道密封膠的外觀質(zhì)量要求也 是非常的嚴(yán)格的。表三從色澤、細(xì)度、氣味、氣泡、粗粒、結(jié)塊、結(jié)皮、聚集態(tài)和有 無析出物對(duì)市售中空玻璃用硅酮密圭寸膠進(jìn)行外觀質(zhì)量?jī)?yōu)劣判定，并進(jìn)行分析說明。 表三 市售中空玻璃用硅酮密封膠外

12、觀質(zhì)量及其分析 外觀 質(zhì)量 優(yōu) 劣 分析說明 色 澤 A 為乳白色的細(xì) 膩均勻膏狀物； B黑色膏狀物 A白中發(fā)灰或白中發(fā) 黃的膏狀物 B黑色稀油物或水樣 物 1. 如果硅酮膠的色澤不正?；蛏l(fā) 出哪怕少許的機(jī)油味，要謹(jǐn)慎其與丁 基膠的相容性； 2. A、B兩組份粘度懸殊大，由于B難 以混入A中，易造成A/B混膠不均勻。 氣 味 A無味 B味輕 A機(jī)油味 B味重 細(xì) 度 35 卩 m 1.目測(cè)密封膠的外觀，是很難判定膠 的細(xì)度大小的，需要借助專門的測(cè)試 儀器來檢驗(yàn)。細(xì)度過大，方面要關(guān) 注膠與基材粘附力及粘附性，另一方 面要關(guān)注膠是否有分層不均勻現(xiàn)象。 氣 泡 無氣泡 大量氣泡 1.固化后膠層內(nèi)氣

13、泡較多，影響密封 膠與基材之間的粘結(jié)強(qiáng)度，冋時(shí)，在 間隔層內(nèi)外壓差或濕度差的作用下， 空氣中的水分極易通過膠層中的氣 孔進(jìn)入間隔層使中空玻璃露點(diǎn)升咼， 中空玻璃過早失效； 2固化膠表面不光滑，有疙瘩現(xiàn)象。 粗 粒 無粗粒、結(jié)塊或結(jié) 皮 粗粒、結(jié)塊、結(jié)皮或 其它機(jī)械雜質(zhì) 1. 容易堵塞打膠機(jī)； 2. 密封膠的氣密性及與基材的粘結(jié) 強(qiáng)度受到影響； 3固化膠表面不光滑，有疙瘩現(xiàn)象。 聚 集 態(tài) 無聚集態(tài) 大量聚集態(tài) 1. 容易堵塞打膠機(jī)； 2. A/B混合易造成分散不均勻，從而 影響密封膠與基材的粘結(jié)強(qiáng)度。 析 出 物 無油狀析出物 有不易分散均勻的 析出物 1. 是否過了保質(zhì)期或密封膠在保質(zhì) 期內(nèi)

14、但自身穩(wěn)定性不好； 2. 固化速度、密封膠與基材的粘結(jié)強(qiáng) 度收到影響。 22施工工藝性 施工工藝性能主要從粘度、擠出性、適用期、表干時(shí)間、下垂度等指標(biāo)進(jìn)行判定。 但施工工藝性能受實(shí)際工作環(huán)境的溫度、濕度和 A/B配合比例影響較大。 表四 市售中空玻璃用彈性密封膠施工工藝性能 施工工藝性 能 優(yōu) 分析說明 粘度，萬CS 25士 10 太低：不易施徐操作、易下垂變形、混膠易裹進(jìn) 氣泡 太高：出膠慢、混膠難且不均勻、粘附性差、冬 季施工不利 A/B粘度懸殊大:B難進(jìn)入A中混均勻 擠出性（僅單 組份） 易擠出 難擠出，甚至不能擠出 適用期 適中 過快:易堵塞膠槍、密封膠修整時(shí)間短 太慢:生產(chǎn)效率低 表

15、干時(shí)間 初期固化慢 后期固化快 太短:不利于密封膠對(duì)基材的浸潤(rùn)粘附、適用期 短、中空玻璃生產(chǎn)車間溫濕度不符合要求 太長(zhǎng):生產(chǎn)效率低、固化不完全、A/B比例不正常、 混膠不均勻、已過保質(zhì)期 下 垂 度 垂直放置 0mm 2mm接縫中的密封膠尺寸難于保障 水平放置 不變形 輕微變形、變形嚴(yán)重：接縫中的密封膠尺寸難于 保障 2.3力學(xué)性能 表五幾個(gè)力學(xué)性能術(shù)語的定義 術(shù)語 定義 拉伸模量 拉伸至 定伸長(zhǎng)率下的應(yīng)力大小，表征材料抵抗變形 能力的大小，模量愈大，愈不容易變形，材料剛性愈 大。 拉伸強(qiáng)度 密圭寸材料在拉伸至斷裂過程中的單位面積上能夠承受 最大的力 硬度 彈性密封材料抵抗外力壓入的能力，相對(duì)

16、表征材料的 模量 彈性恢復(fù)率 密封材料在釋去所施加引起的變形的外力后，恢復(fù)原 來形狀和尺寸的能力 斷裂伸長(zhǎng)率 密封材料在拉斷時(shí)的伸長(zhǎng)率，其值用伸長(zhǎng)增量與原長(zhǎng) 之比的百分?jǐn)?shù)表示 最大位伸強(qiáng)度時(shí) 的伸長(zhǎng)率 密封材料在拉伸至斷裂過程中承受最大應(yīng)力時(shí)的伸長(zhǎng) 率 位移能力 接縫發(fā)生位移時(shí)，密封材料保持有效密封的能力 表六 市售中空玻璃用彈性密封膠力學(xué)性能 JC/T486-2001 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求 產(chǎn)品分類 PS類 SR類 產(chǎn)品 模量分級(jí) 高模量級(jí) 彈性級(jí) 高模量級(jí) 高模量級(jí) 彈性級(jí) RT=(23士 2) C RH=(50 5)% 分級(jí) 位移能力分級(jí) 20HM 12.5E 25HM 20HM 12.5E 彈

17、性恢復(fù)率 60% 40% 80% 60% 40% 拉伸 模量 23 C 0.4 0.6 -20 C 0.6 0.4 力學(xué)性能差的主要 表現(xiàn) 1. 硬度大，位移能力差； 2. 模量大，彈性恢復(fù)率小，伸長(zhǎng)率低； 3. 耐老化性能差，尤其是聚硫類中空玻璃密圭寸膠； 4. 對(duì)基材破壞為粘結(jié)破壞（包括室溫放置、熱空氣-水循環(huán)后和紫外線輻 照-水浸后）； 5.拉伸強(qiáng)度小，尤其是浸水后的拉伸強(qiáng)度明顯降低。 GB/T11944-2002中空玻璃標(biāo)準(zhǔn)中通過密封試驗(yàn)（真空箱試驗(yàn)）來測(cè)試中空玻璃 密封膠的軟硬程度以及是否存在泄露，由于中空玻璃間隔層內(nèi)壓力大于真空箱內(nèi)壓力， 中空玻璃密封膠的厚度會(huì)向外增長(zhǎng)，用該方法測(cè)

18、量樣品厚度增長(zhǎng)程度及變形的穩(wěn)定程 度來總判定用這種密封膠制作的中空玻璃的密封性能。如果中空玻璃密封膠過硬，位 移能力差，用這種密封膠制作的中空玻璃在真空狀態(tài)下難以適應(yīng)壓差的變化發(fā)生相應(yīng) 的變形而密封失效。 外道密封膠是將組成中空玻璃的各個(gè)元件有效的粘結(jié)成一個(gè)整體，保持中空玻璃 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。它必須具備以下性能：一是較強(qiáng)的粘結(jié)性能和機(jī)械性能，通過保持一定的 強(qiáng)度，避免由于中空玻璃的動(dòng)靜荷載作用產(chǎn)生過量的位移，使內(nèi)道密封膠能夠完成阻 隔水氣的功能。二是良好的彈性，當(dāng)因動(dòng)荷載引起變形后，應(yīng)能夠恢復(fù)初始狀態(tài)。 JC/T486-2001中空玻璃用彈性密封膠標(biāo)準(zhǔn)中正是通過彈性恢復(fù)率和拉伸模量來檢 驗(yàn)密封膠上

19、述性能的。但目前國(guó)內(nèi)市售中空玻璃用彈性密封膠大多數(shù)屬彈性級(jí)的模量， 甚至當(dāng)試件還末拉伸至40%寸，試件就已發(fā)生破壞了。 JC/T486-2001中空玻璃用彈性密封膠標(biāo)準(zhǔn)通過紫外線輻照發(fā)霧性來考核單道 密封用密封膠的耐紫外線老化性能， 在GB/T11944-2002中空玻璃標(biāo)準(zhǔn)中也通過紫 外線輻照試驗(yàn)來考核密封膠的耐紫外線老化能力。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，中空玻璃樣品經(jīng)300W紫 外燈連續(xù)照射168h后，在232C的溫度下存放一周，中空玻璃內(nèi)表面不得有結(jié)霧和 有污染的痕跡，密封膠經(jīng)紫外線照射后應(yīng)無明顯變形和錯(cuò)位。該性能指標(biāo)不合格，其 中原因之一是使用聚硫膠單道密封并使用 3A或4A分子篩干燥劑制作的中空玻璃上

20、。 密封膠中含有揮發(fā)性的低分子物而干燥劑又沒有吸附這些物質(zhì)的能力造成的。正如前 所述，如果建筑物上使用了這樣的中空玻璃，由于長(zhǎng)時(shí)間的陽光照射，密封膠中的揮 發(fā)性溶劑逐漸揮發(fā)出來，會(huì)在玻璃內(nèi)表面形成一層妨礙透視的油膜，影響使用效果。 JC/T486-2001中空玻璃用彈性密封膠標(biāo)準(zhǔn)通過熱壓冷拉后粘結(jié)性、熱空氣 水循環(huán)后定伸粘結(jié)性、紫外線輻照-水浸后定伸粘結(jié)性來綜合檢測(cè)密封膠的耐老化性能。 用此密封膠制作的中空玻璃相應(yīng)地在 GB/T11944-2002中空玻璃標(biāo)準(zhǔn)中用高溫高濕 耐久試驗(yàn)、氣候循環(huán)耐久性試驗(yàn)分別測(cè)試密封膠的粘結(jié)力、水氣透過率和耐戶外自然 條件（模擬戶外自然條件一年中的四季氣候-冷、熱

21、、風(fēng)、雨）的能力。 3.簡(jiǎn)述三個(gè)重點(diǎn)概念 3.1浸水粘結(jié)性 用實(shí)際使用的密封膠與實(shí)際基材粘結(jié)制成“工字型”試件（如圖一），試件在標(biāo)準(zhǔn) 條件下放置14天（雙組份），取一組試件（共5個(gè)）浸入溫度為（23 士 2） C的蒸餾水中， 保持7天后取出并在10分鐘內(nèi)將試件置入拉力試驗(yàn)機(jī)夾具內(nèi)以5mm/min的速度拉伸至 試件破裂為止。記錄每個(gè)試件的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和粘結(jié)破壞面積。該試驗(yàn)用于考核密封 膠與基材的浸水后粘結(jié)強(qiáng)度和粘結(jié)性是否發(fā)生變化及變化多少。 筆者曾經(jīng)從用戶處取回某國(guó)外知名品牌雙組份硅酮結(jié)構(gòu)膠，此膠標(biāo)準(zhǔn)條件（23 士 2C ,50 士 5%下的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和粘結(jié)破壞面積均比較優(yōu)異。但經(jīng)浸水試驗(yàn)后，

22、無一例 外的均表現(xiàn)為粘結(jié)破壞。檢測(cè)結(jié)果見表七。 I &； aw； 3* 4JU a 圖一 “工字型”拉伸粘結(jié)試件 表七某國(guó)外知名品牌雙組份硅酮結(jié)構(gòu)膠拉伸粘結(jié)性檢驗(yàn)結(jié)果 項(xiàng)目 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 檢驗(yàn)結(jié)果 單項(xiàng)評(píng)定 拉 伸 粘 結(jié) 性 標(biāo)準(zhǔn)條件 拉伸粘結(jié)強(qiáng)度，MPa 0.60 1.024 合格 粘結(jié)破壞面積， 0.45 0.843 粘結(jié)破壞面積， 0.45 1.825 不合格 粘結(jié)破壞面積， 0.45 0.847 粘結(jié)破壞面積， 0.45 0.324 粘結(jié)破壞面積， 5 99 水分子滲透至中空玻璃外道密封膠中，會(huì)解吸密封膠與基材界面上的密封膠，并 在界面上形成水分子組成的弱界面層，從而導(dǎo)致強(qiáng)度下降和粘結(jié)破

23、壞。密封膠的水解 穩(wěn)定性取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu)，所用的固化劑類型和總量，以及密封膠的柔韌性等。然而 真正將玻璃安裝到窗上以后，水是基本上不能接觸到玻璃的端部的，那么為什么還有 的中空玻璃外道密封膠粘結(jié)會(huì)失效呢？這主要是水氣的穿透作用，水氣分子的顆粒度很 小，僅僅幾個(gè)納米，且由于水蒸汽的滲透速度比水分子快，因此，密封膠在潮濕空氣 中比浸泡在水中的強(qiáng)度下降和粘結(jié)破壞得更快。所以，單從標(biāo)準(zhǔn)條件下來檢測(cè)密封膠 與基材的粘結(jié)性是不夠的，而實(shí)際運(yùn)用中，很多中空玻璃生產(chǎn)廠家恰恰僅憑此來驗(yàn)證 密封膠是否與基材粘結(jié)了以及密封膠拉伸粘結(jié)力大小。更有甚者，不管密封膠是否與 實(shí)際基材粘結(jié)，就直接使用上了。筆者曾經(jīng)接觸過這么

24、一個(gè)案例，國(guó)內(nèi)某中等城市一 座投入使用不足半年的20層政務(wù)辦公大樓，其中約有100多塊雙鋼、鍍膜、弧狀的幕 墻中空玻璃的外道密封膠與玻璃出現(xiàn)完全不粘結(jié)。據(jù)中空玻璃生產(chǎn)廠家介紹，此座大 樓的所有中空玻璃生產(chǎn)均采用了華亞的硅酮密封膠。中空玻璃生產(chǎn)廠家、門窗廠與華 亞技術(shù)服務(wù)人員親臨事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行采樣，取合格的中空玻璃和不合格的中空玻璃的外 道密圭寸膠分別進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)燃燒試驗(yàn)：不合格的外道密圭寸膠燃燒時(shí)出現(xiàn)藍(lán)紫色火焰，外層磚 紅色，而合格的外道密封膠燃燒時(shí)出現(xiàn)白煙，亮白色火焰。華亞技術(shù)員立即斷定，這 兩種膠不是同一類型的膠，在場(chǎng)的人員也認(rèn)同這種斷定。后經(jīng)中空玻璃公司查證，出 現(xiàn)問題的的確不是用華亞的硅酮膠

25、做的，而是后來該公司補(bǔ)片時(shí)采用國(guó)內(nèi)某品牌聚硫 膠做的（幕墻中空玻璃不能用聚硫膠，只能用硅酮膠），而且使用該膠前也沒有做粘結(jié) 性試驗(yàn)。 表八 不同橡膠的燃燒特征 橡膠名稱 燃燒特征 燃燒性 自熄性 火焰特征 殘?jiān)c氣味 硅酮橡膠 中等 有 白煙，亮白色火焰 白色殘?jiān)?聚硫橡膠 易 無 藍(lán)紫色火焰，外層磚紅色 HbS, SO氣味 酯型聚氨酯橡膠 易 無 火焰根部呈藍(lán)色，冒泡 無煙，淌流， 有酯的香味 醚型聚氨酯橡膠 易 無 火焰根部呈藍(lán)色，冒泡 無煙，淌流 丁基橡膠 易 無 黃色火焰，發(fā)黑煙 熔化消滴，起 泡 聚異丁烯橡膠 易 無 3.2耐老化性 中空玻璃安裝在建筑外墻上，將承受振動(dòng)、風(fēng)壓、日照、

26、雨雪、高低溫度及大氣 壓力的交變循環(huán)作用，必然拉動(dòng)中空玻璃單元件的膠粘接縫位移，增大中空玻璃間隔 層內(nèi)氣壓同大氣壓的壓差，加速濕氣的滲透。據(jù)報(bào)道，溫度每波動(dòng)10C，接縫滲透率 大約增加一倍；接縫膠層還要經(jīng)受日光、風(fēng)雨、冰雪、鹽霧及清洗劑等腐蝕介質(zhì)的侵蝕， 促使密封膠層逐漸老化，力學(xué)性能下降，出現(xiàn)軟化、龜裂、粉化裂紋甚至脫膠。因此, 由于動(dòng)靜載荷組合作用和環(huán)境物理一化學(xué)因素引起的膠老化所導(dǎo)致的粘結(jié)逐漸損耗， 外道密封膠粘結(jié)能力的大量喪失導(dǎo)致水滲到裂縫里，結(jié)果使水與丁基膠直接接觸。因 此，影響中空玻璃的密圭寸壽命關(guān)鍵是密圭寸膠的耐老化性能。 目前，國(guó)外的中空玻璃加工，第二道密封采用聚硫密封膠的越來

27、越少，而采用硅 酮密封膠的越來越多。這一方面是因?yàn)榫哿蛳鹉z的生產(chǎn)對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán)重，導(dǎo)致性 能好的聚硫密封膠原料價(jià)格較高；另一方面是因?yàn)楣柰芊饽z具有優(yōu)異的耐高低溫和 耐氣候老化性能，大大延長(zhǎng)了中空玻璃的使用壽命。硅酮中空玻璃密封膠的主要原材 料為a,w_二羥基聚二甲基硅氧烷，其分子結(jié)構(gòu)式為： ch3 1 1 1 HO- Si -0- -Si - -0- -Si -OH 1 1 1 CH. _ CH, b c禺 主鏈由Si-0鏈節(jié)所組成，-Si 一上兩甲基（CH3-）可以圍繞Si-0鍵自由旋轉(zhuǎn)，所以該 聚合物分子具有較大的柔順性和具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，因此，硅酮類密封膠耐 低溫性能佳；從S

28、i-0鍵的鍵能大小看，其鍵能為460.5KJ/ mol，這個(gè)鍵能明顯高于聚硫 膠中C-S鍵的289KJ/mol和S-S鍵的264KJ/mol，硅酮膠的Si-O-Si鍵屬于高能鍵，致使其 具有優(yōu)異的耐高溫性能。又由于a,w_二羥基聚二甲基硅氧烷，主鏈中無不飽和鏈及弱 鍵，加之Si-O-Si對(duì)臭氧、紫外線等作用十分穩(wěn)定，因此具有優(yōu)良的耐候性。而聚硫膠 在長(zhǎng)期使用中易受分之子鏈中不穩(wěn)定的二硫鍵（S-S）的影響，由于主鏈S-S鍵或C-S鍵的 斷裂，導(dǎo)致大分子鏈賦予聚合物的許多優(yōu)良性能的基礎(chǔ)喪失，于是出現(xiàn)一系列的老化 現(xiàn)象，膠層在戶外長(zhǎng)期暴露時(shí)出現(xiàn)壓縮和伸長(zhǎng)永久變形逐漸增大，硫化物逐漸變硬，彈性下降和表

29、面出現(xiàn)龜裂、粘結(jié)力和粘結(jié)性的大量喪失等現(xiàn)象。因此，聚硫膠的抗老 化性能（耐候性）、耐高低溫性能不如硅酮膠（見表九和表十），是其使用壽命短的根本 原因。 表九 中空玻璃用彈性密封膠結(jié)構(gòu)、性能比較 編 號(hào) 品種 結(jié)構(gòu)、性能 硅酮膠 聚硫膠 1 主要原料結(jié) 構(gòu) m 1 1 HO- Il -0 1 CH. 1 叫 1 -fl 1 1B - -L-CAO-臥感 2 化學(xué)鍵、鍵能 KJ/mol Si-O-Si(460.5) Si-C(318.2) S-S(264) C-S(289) 3 耐低溫 -60 C -40 C 4 耐咼溫 180 C長(zhǎng)期使用 120C 5 耐紫外線 優(yōu)秀 良 表十 中空玻璃密封膠性

30、能比較 品種 位移能力 士 % 彈性 恢復(fù)率 耐紫外線 耐臭氧 熱老化 預(yù)期壽命 聚異丁烯膠 7 .5 無 很好 很好 很好 20年以上 單組份聚硫 12.5 般 開裂 開裂 開裂 10年 雙組份聚硫 25 好 開裂 開裂 變韌 20年 單組份聚氨酯 50 很好 好 好 好 20年 雙組份聚氨酯 50 很好 極好 極好 極好 20年以上 單/雙組份硅酮 50 很好 極好 極好 極好 30年 從雙道密封系統(tǒng)的P1測(cè)試也可論證用硅酮膠做外道密封膠比用聚硫膠或聚氨酯 密封壽命長(zhǎng)，倘若插角做涂膠處理，則密封壽命是聚硫膠或聚氨酯的二倍還要高 表十一 雙道密封系統(tǒng)的P1測(cè)試2 常規(guī)雙道密封中空玻璃類型 密

31、封壽命(美國(guó)Pl檢測(cè)) 鋁間隔條、聚異丁烯/聚硫膠 1218 周 鋁間隔條、聚異丁烯/聚氨酯 1218 周 鋁間隔條、聚異丁烯/硅酮膠、插角未做涂膠處理 1520周 鋁間隔條、聚異丁烯/硅酮膠、插角做涂膠處理 40周以上 Pl檢測(cè)為美國(guó)材料協(xié)會(huì)對(duì)中空玻璃最嚴(yán)格的檢測(cè)。它是檢測(cè)中空玻璃密 封壽命的一種加速老化試驗(yàn)。試驗(yàn)條件為：高溫1400F(60C)、連續(xù)的水 備注噴淋(r.h.100%)和每平方厘米2500微瓦的紫外線照射，直至測(cè)試到樣品 的密封失效。該試驗(yàn)結(jié)果通過的每一周壽命摸擬自然界中的中空玻璃的 一年壽命。 聚硫膠的耐老化性差導(dǎo)致中空玻璃的密封壽命短已得到同行業(yè)的共識(shí)，但同是硅 酮中空玻

32、璃密圭寸膠其耐老化性能就一樣嗎 ？最近市場(chǎng)上出現(xiàn)多家價(jià)格較低(約5000元/ 組，共計(jì)209L)的硅酮中空玻璃密封膠，用這些密封膠與丁基膠直接接觸做相容性試驗(yàn)， 放置1d,分離兩道密封膠接觸面進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)兩道密封膠剝離面丁基膠處有極輕微拉 絲、變軟現(xiàn)象，指觸丁基膠不粘手黑一-據(jù)此現(xiàn)象很難斷定外道密封膠是否會(huì)對(duì)內(nèi)道丁 基膠造成致命危害。 為此，將與該密封膠接觸過的丁基膠進(jìn)行130C /50h熱失重檢測(cè)。具體檢測(cè)結(jié)果見表十 *- 表十二問題外道硅酮密封膠及與之接觸丁基膠熱失重檢測(cè) 硅酮密封膠 熱失重，% 丁基膠 熱失重，% 1# 0.79 與1#接觸后的丁基膠 0.21 2# 5.8 與2#接觸

33、后的丁基膠 2.01 3# 4.8 與3#接觸后的丁基膠 1.71 與硅酮膠未接觸過的丁基膠 0.19 備注 1#為華亞HY982-2雙組份硅酮中空玻璃密封膠； 2#和3#為市售價(jià)格較低且與丁基膠直接有極輕微拉絲、變軟、指觸無 粘手黑現(xiàn)的外道硅酮膠。 JC/T914-2003中空玻璃用丁基熱熔密封膠標(biāo)準(zhǔn)中要求丁基膠的熱失重W 0.5%, 但與問題外道硅酮密封膠2#或3#接觸后，丁基膠的熱失重由0.19%分別增至2.01%和 1.71%。如前所述，熱失重用于考核內(nèi)道丁基密封膠的熱老化性，如果熱失重不符合要 求，內(nèi)道丁基密封膠中的低分子物質(zhì)經(jīng)紫外線照射會(huì)使中空玻璃間隔層內(nèi)發(fā)霧。如果 建筑物上使用了

34、這樣的中空玻璃，由于長(zhǎng)時(shí)間的陽光照射，密封膠中的低分子物質(zhì)逐 漸揮發(fā)出來，會(huì)在玻璃內(nèi)表面形成一層妨礙透視的油膜，影響使用效果。由此觀之， 外道密圭寸膠的熱老化性能差，熱失重過高，且這種低分子物質(zhì)能遷移至內(nèi)道丁基膠致 使內(nèi)道丁基的熱失重也不合格的話，用這種外道密封膠制成的中空玻璃的密封壽命是 難以保證的。 3.3相容性 相容性是指密封材料之間或密封材料與基材的接觸面（直接或間接）互不產(chǎn)生有害 的物理、化學(xué)反應(yīng)的性能 圖二中空玻璃結(jié)構(gòu)圖 從中空玻璃結(jié)構(gòu)圖中可知，中空玻璃涉及到相容性種類可歸結(jié)為6種： 內(nèi)道密封膠（丁基膠）外道密封膠（聚硫、硅酮、聚氨酯） 中空玻璃建筑安裝所用的密封膠（玻璃膠、耐候膠、結(jié)構(gòu)膠等）一內(nèi)、外道密封 膠 中空玻璃工程用密封膠（內(nèi)道、外道、其它密封膠）一結(jié)構(gòu)裝配系統(tǒng)用附件（如 密封條、間隔、襯墊條、固定塊等橡膠和塑料輔件 ） 外道密封膠一間隔框、玻璃 內(nèi)道密封膠一間隔框、玻璃、插角 干燥劑一間隔框、玻璃、內(nèi)道密封膠、惰性氣體等 為經(jīng)常出現(xiàn)的種類，不相容的結(jié)果導(dǎo)致： 外道密封膠溶脹、有味、冒油、失粘； 道丁基膠有拉絲、變軟、熱失重增加甚至溶解流消至中空玻璃間隔層內(nèi)； 裝配附件導(dǎo)致密封膠變色（見表十三）或粘結(jié)性喪失； 與實(shí)際粘結(jié)基材不粘結(jié)，表現(xiàn)為粘結(jié)破壞。 表十三 中空玻璃工程用密圭寸膠與裝配附件顏色變化的判定 級(jí)別 顏色變化 變色描述