外道密封膠是將組成中空玻璃的各個元件有效的粘結成一個整體, 保持中空玻璃結構的穩定。它必須具備以下性能：一是較強的粘結性能和機械性能, 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生過量的位移, 使內道密封膠能夠完成阻隔水氣的功能。二是良好的彈性, 當因動荷載引起變形后, 應能夠恢復初始狀態。JC/T486-2001 《中空玻璃用彈性密封膠》標準中正是通過彈性恢復率和拉伸模量來檢驗密封膠上述性能的。但目前國內市售中空玻璃用彈性密封膠大多數屬彈性級的模量, 甚至當試件還末拉伸至40% 時, 試件就己發生破壞了。
JC/T486-2001 《中空玻璃用彈性密封膠》標準通過紫外線輻照發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》標準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。標準規定, 中空玻璃樣品經300w 紫外燈連續照射168h 后, 在23士2 ℃的溫度下存放一周, 中空玻璃內表面不得有結霧和有污染的痕跡,密封膠經紫外線照射后應無明顯變形和錯位。該性能指標不合格, 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。密封膠中含有揮發性的低分子物而干燥劑又沒有吸附這些物質的能力造成的。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, 密封膠中的揮發性溶劑逐漸揮發出來, 會在玻璃內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》標準通過熱壓·冷拉后粘結性、熱空氣一一水循環后定伸粘結性、紫外線輻照—水浸后定伸粘結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地在GB/T1194-2002《中空玻璃》標準中用高溫高濕耐久試驗、氣候循環耐久性試驗分別測試密封膠的粘結力、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、雨的能力。
3.簡述三個重點概念
3.1浸水粘結性
用實際使用的密封膠與實際基材粘結制成“工字型” 試件(如圖一), 試件在標準條件下放置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分鐘內將試件置入拉力試驗機夾具內以 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強度和粘結破壞面積。該試驗用于考核密封膠與基材的浸水后粘結強度和粘結性是否發生變化及變化多少。
筆者曾經從用戶處取回某國外知名品牌雙組份硅酮結構膠, 此膠標準條件23士2 ℃下的拉伸粘結強度和粘結破壞面積均比較優異。但經浸水試驗后, 無一例外的均表現為粘結破壞。檢測結果見表七。
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, 從而導致強度下降和粘結破壞。密封膠的水解穩定性取決于其化學結構, 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破壞得更快。
所以, 單從標準條件下來檢測密封膠與基材的粘結性是不夠的, 而實際運用中, 很多中空玻璃生產廠家恰恰僅憑此來驗證密封膠是否與基材粘結了以及密封膠拉伸粘結力大小。更有甚者, 不管密封膠是否與實際基材粘結, 就直接使用上了。筆者曾經接觸過這么一個案例, 國內某中等城市一座投入使用不足半年的Ε Φ 層政務辦公大樓, 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完全不粘結。據中空玻璃生產廠家介紹, 此座大樓的所有中空玻璃生產均采用了華亞的硅酮密封膠。中空玻璃生產廠家、門窗廠與華亞技術服務人員親臨事故現場進行采樣, 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行現場燃燒試驗不合格的外道密封膠燃燒時出現藍紫色火焰, 外層磚紅色, 而合格的外道密封膠燃燒時出現白煙, 亮白色火焰。華亞技術員立即斷定, 這兩種膠不是同一類型的膠, 在場的人員也認同這種斷定。后經中空玻璃公司查證, 出現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、風壓、日照、雨雪、高低溫度及大氣壓力的交變循環作用, 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氣壓同大氣壓的壓差, 加速濕氣的滲透。據報道, 溫度每波動10 ℃ , 接縫滲透率大約增加一倍;接縫膠層還要經受日光、風雨、冰雪、鹽霧及清洗劑等腐蝕介質的侵蝕, 促使密封膠層逐漸老化,力學性能下降, 出現軟化、龜裂、粉化裂紋甚至脫膠。因此, 由于動靜載荷組合作用和環境物理一化學因素引起的膠老化所導致的粘結逐漸損耗, 外道密封膠粘結能力的大量喪失導致水滲到裂縫里, 結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對環境污染比較嚴重, 導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-經基聚二甲基硅氧烷, 其分子結構式為
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