外道密封胶是将组成中空玻璃的各个元件有效的粘结成一个整体, 保持中空玻璃结构的稳定。它必须具备以下性能：一是较强的粘结性能和机械性能, 通过保持一定的强度, 避免由于中空玻璃的动静荷载作用产生过量的位移, 使内道密封胶能够完成阻隔水气的功能。二是良好的弹性, 当因动荷载引起变形后, 应能够恢复初始状态。JC/T486-2001 《中空玻璃用弹性密封胶》标准中正是通过弹性恢复率和拉伸模量来检验密封胶上述性能的。但目前国内市售中空玻璃用弹性密封胶大多数属弹性级的模量, 甚至当试件还末拉伸至40% 时, 试件就己发生破坏了。
JC/T486-2001 《中空玻璃用弹性密封胶》标准通过紫外线辐照发雾性来考核单道密封用密封胶的耐紫外线老化性能, 在GB/T1194-2002《中空玻璃》标准中也通过紫外线辐照试验来考核密封胶的耐紫外线老化能力。标准规定, 中空玻璃样品经300w 紫外灯连续照射168h 后, 在23士2 ℃的温度下存放一周, 中空玻璃内表面不得有结雾和有污染的痕迹,密封胶经紫外线照射后应无明显变形和错位。该性能指标不合格, 其中原因之一是使用聚硫胶单道密封并使用3A或4A分子筛干燥剂制作的中空玻璃上。密封胶中含有挥发性的低分子物而干燥剂又没有吸附这些物质的能力造成的。正如前所述, 如果建筑物上使用了这样的中空玻璃, 由于长时间的阳光照射, 密封胶中的挥发性溶剂逐渐挥发出来, 会在玻璃内表面形成一层妨碍透视的油膜, 影响使用效果。
JC/T486-2001 《中空玻璃用弹性密封胶》标准通过热压·冷拉后粘结性、热空气一一水循环后定伸粘结性、紫外线辐照—水浸后定伸粘结性来综合检测密封胶的耐老化性能。用此密封胶制作的中空玻璃相应地在GB/T1194-2002《中空玻璃》标准中用高温高湿耐久试验、气候循环耐久性试验分别测试密封胶的粘结力、水气透过率和耐户外自然条件,模拟户外自然条件一年中的四季气候—冷、热、风、雨的能力。
3.简述三个重点概念
3.1浸水粘结性
用实际使用的密封胶与实际基材粘结制成“工字型” 试件(如图一), 试件在标准条件下放置14天(双组份), 取一组试件(共5 个)浸入温度为23士2 ℃的蒸馏水中, 保持7天后取出并在; 10分钟内将试件置入拉力试验机夹具内以 5mm/min的速度拉伸至试件破裂为止。记录每个试件的拉伸粘结强度和粘结破坏面积。该试验用于考核密封胶与基材的浸水后粘结强度和粘结性是否发生变化及变化多少。
笔者曾经从用户处取回某国外知名品牌双组份硅酮结构胶, 此胶标准条件23士2 ℃下的拉伸粘结强度和粘结破坏面积均比较优异。但经浸水试验后, 无一例外的均表现为粘结破坏。检测结果见表七。
水分子渗透至中空玻璃外道密封胶中, 会解吸密封胶与基材界面上的密封胶, 并在界面上形成水分子组成的弱界面层, 从而导致强度下降和粘结破坏。密封胶的水解稳定性取决于其化学结构, 所用的固化剂类型和总量, 以及密封胶的柔韧性等。然而真正将玻璃安装到窗上以后, 水是基本上不能接触到玻璃的端部的, 那么为什么还有的中空玻璃外道密封胶粘结会失效呢?这主要是水气的穿透作用, 水气分子的颗粒度很小, 仅仅几个纳米, 且由于水蒸汽的渗透速度比水分子快, 因此, 密封胶在潮湿空气中比浸泡在水中的强度下降和粘结破坏得更快。
所以, 单从标准条件下来检测密封胶与基材的粘结性是不够的, 而实际运用中, 很多中空玻璃生产厂家恰恰仅凭此来验证密封胶是否与基材粘结了以及密封胶拉伸粘结力大小。更有甚者, 不管密封胶是否与实际基材粘结, 就直接使用上了。笔者曾经接触过这么一个案例, 国内某中等城市一座投入使用不足半年的Ε Φ 层政务办公大楼, 其中约有;100多块双钢、镀膜、弧状的幕墙中空玻璃的外道密封胶与玻璃出现完全不粘结。据中空玻璃生产厂家介绍, 此座大楼的所有中空玻璃生产均采用了华亚的硅酮密封胶。中空玻璃生产厂家、门窗厂与华亚技术服务人员亲临事故现场进行采样, 取合格的中空玻璃和不合格的中空玻璃的外道密封胶分别进行现场燃烧试验不合格的外道密封胶燃烧时出现蓝紫色火焰, 外层砖红色, 而合格的外道密封胶燃烧时出现白烟, 亮白色火焰。华亚技术员立即断定, 这两种胶不是同一类型的胶, 在场的人员也认同这种断定。后经中空玻璃公司查证, 出现间题的的确不是用华亚的硅酮胶做的, 而是后来该公司补片时采用国内某品牌聚硫胶做的幕墙中空玻璃不能用聚硫胶, 只能用硅酮胶Ρ , 而且使用该胶前也没有做粘结性试验。
3.2 耐老化性
中空玻璃安装在建筑外墙上, 将承受振动、风压、日照、雨雪、高低温度及大气压力的交变循环作用, 必然拉动中空玻璃单元件的胶粘接缝位移, 增大中空玻璃间隔层内气压同大气压的压差, 加速湿气的渗透。据报道, 温度每波动10 ℃ , 接缝渗透率大约增加一倍;接缝胶层还要经受日光、风雨、冰雪、盐雾及清洗剂等腐蚀介质的侵蚀, 促使密封胶层逐渐老化,力学性能下降, 出现软化、龟裂、粉化裂纹甚至脱胶。因此, 由于动静载荷组合作用和环境物理一化学因素引起的胶老化所导致的粘结逐渐损耗, 外道密封胶粘结能力的大量丧失导致水渗到裂缝里, 结果使水与丁基胶直接接触。因此, 影响中空玻璃的密封寿命关键是密封胶的耐老化性能。目前, 国外的中空玻璃加工, 第二道密封采用聚硫密封胶的越来越少, 而采用硅酮密封胶的越来越多。这一方面是因为聚硫橡胶的生产对环境污染比较严重, 导致性能好的聚硫密封胶原料价格较高Α 另一方面是因为硅酮密封胶具有优异的耐高低温和耐气候老化性能, 大大延长了中空玻璃的使用寿命。硅酮中空玻璃密封胶的主要原材料为a,W-经基聚二甲基硅氧烷, 其分子结构式为
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