外道密封膠是將組成中空玻璃的各個元件有效的粘結(jié)成一個整體, 保持中空玻璃結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。它必須具備以下性能：一是較強的粘結(jié)性能和機(jī)械性能, 通過保持一定的強度, 避免由于中空玻璃的動靜荷載作用產(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密封膠上述性能的。但目前國內(nèi)市售中空玻璃用彈性密封膠大多數(shù)屬彈性級的模量, 甚至當(dāng)試件還末拉伸至40% 時, 試件就己發(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/T1194-2002《中空玻璃》標(biāo)準(zhǔn)中也通過紫外線輻照試驗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23士2 ℃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。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, 由于長時間的陽光照射, 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、熱空氣一一水循環(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/T1194-2002《中空玻璃》標(biāo)準(zhǔn)中用高溫高濕耐久試驗、氣候循環(huán)耐久性試驗分別測試密封膠的粘結(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、風(fēng)、雨的能力。
3.簡述三個重點概念
3.1浸水粘結(jié)性
用實際使用的密封膠與實際基材粘結(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)浸入溫度為23士2 ℃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。記錄每個試件的拉伸粘結(jié)強度和粘結(jié)破壞面積。該試驗用于考核密封膠與基材的浸水后粘結(jié)強度和粘結(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2 ℃下的拉伸粘結(jié)強度和粘結(jié)破壞面積均比較優(yōu)異。但經(jīng)浸水試驗后, 無一例外的均表現(xiàn)為粘結(jié)破壞。檢測結(jié)果見表七。
水分子滲透至中空玻璃外道密封膠中, 會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)致強度下降和粘結(jié)破壞。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)條件下來檢測密封膠與基材的粘結(jié)性是不夠的, 而實際運用中, 很多中空玻璃生產(chǎn)廠家恰恰僅憑此來驗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際基材粘結(jié), 就直接使用上了。筆者曾經(jīng)接觸過這么一個案例, 國內(nèi)某中等城市一座投入使用不足半年的Ε Φ 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封膠分別進(jìn)行現(xiàn)場燃燒試驗不合格的外道密封膠燃燒時出現(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)間題的的確不是用華亞的硅酮膠做的, 而是后來該公司補片時采用國內(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Ρ , 而且使用該膠前也沒有做粘結(jié)性試驗。
3.2 耐老化性
中空玻璃安裝在建筑外墻上, 將承受振動、風(fēng)壓、日照、雨雪、高低溫度及大氣壓力的交變循環(huán)作用, 必然拉動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)報道, 溫度每波動10 ℃ , 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, 影響中空玻璃的密封壽命關(guān)鍵是密封膠的耐老化性能。目前, 國外的中空玻璃加工, 第二道密封采用聚硫密封膠的越來越少, 而采用硅酮密封膠的越來越多。這一方面是因為聚硫橡膠的生產(chǎn)對環(huán)境污染比較嚴(yán)重, 導(dǎo)致性能好的聚硫密封膠原料價格較高Α 另一方面是因為硅酮密封膠具有優(yōu)異的耐高低溫和耐氣候老化性能, 大大延長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-經(jīng)基聚二甲基硅氧烷, 其分子結(jié)構(gòu)式為
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