1 前言
能源问题是当今世界经济发展的首要问题，节能是实现可持续发展的必然要求，因此，建筑节能也日益受到重视。玻璃门窗是建筑围护四大部件中节能最薄弱的部位，中空玻璃是减缓其能耗散失的有效方式之一[1]。LOW-E 玻璃既能满足人们对建筑的审美需求，又能解决建筑在热量控制、制冷成本和内部阳光投射舒适平衡等方面的问题，已经成为建筑节能领域越来越重要的一环。LOW-E中空玻璃是在两片或多片低辐射镀膜玻璃中间， 用注入干燥剂的铝、框或胶条将玻璃隔开, 四周用胶接法密封， 使中间腔体始终保持干燥（词条“干燥”由行业大百科提供）气体, 其独特的空间构造可以阻断热传导的通道, 从而有效降低其传热系数，具有节能、隔音、环保功能的玻璃制品。卜宇波[2]等人针对中空玻璃失效原因进行了分析，指出密封胶是影响中空玻璃失效的因素之一。
在我国中空玻璃市场，中空玻璃的密封工艺可分为三道密封、双道密封和单道密封等类型，后两种密封类型较为普遍。最常见的室温固化密封胶采用双道密封工艺。双道密封的内道(或称一道)密封胶主要采用热塑性聚异丁烯密封胶，其主要作用是降低水汽及边缘的渗透性。外道(或称二道)密封胶主要有聚硫密封胶(PS)和硅酮密封胶（词条“硅酮密封胶”由行业大百科提供）(SD)，主要起粘接密封作用。硅酮密封胶具有良好的粘结性能和耐紫外老化性能，能适用于所有的中空玻璃，因此受到市场的广泛认可。本文主要讨论了中空玻璃用硅酮密封胶粘接性的影响因素。
2 实验部分
2.1 实验材料与仪器
无镀膜浮法玻璃、LOW-E玻璃若干，市售;
市售五种硅酮结构胶(S1、S2、S3、S4、S5)，其中S1为硅宝LOW-E除膜玻璃专供密封胶、S2为某国外品牌硅酮密封胶、S3、S4、S5为国产不同品牌的硅酮密封胶;
三种除膜轮(L1、L2、L3)，市售;
万能电子材料拉力试验机：AGS-J ( 5 kN、精度0.5级)，岛津仪器(苏州)有限公司;
紫外光照老化试验机：BR-PV-UVT，上海泊睿科学仪器有限公司。
2.2 实验测试
将硅酮结构密封胶按其产品使用说明书提供的使用方法，参照《中空玻璃用硅酮结构密封胶》(GB24266-2009)标准，使用50mm×50mm×6mm规格的LOW-E玻璃或无镀膜浮法玻璃为粘结测试对象，制备图1所示的H型拉伸粘结测试样件，在GB/T 16776-2005规定的标准条件下养护14天后，分别在45℃水紫外箱中处理300h(紫外光波长340nm)、浸水处理300h、紫外箱中处理300h(紫外光波长340nm)，然后进行拉伸粘结测试。
图1 硅酮结构胶对LOW-E玻璃水紫外粘结测试模块
3 结果与讨论
3.1硅酮密封胶对未镀膜玻璃的粘接性考察
本实验考察了不同厂家生产的硅酮密封胶对未镀膜浮法玻璃在常态、浸水处理300h、紫外箱中处理300h(紫外光波长340nm)、45℃水紫外箱中处理300h(紫外光波长340nm)等条件处理后的拉伸粘结性，其结果表1所示。
从表1中可以看出不同厂家的硅酮密封胶对未镀膜玻璃的粘接性及拉伸粘接强度有一定的差异性，中空玻璃厂家应选择粘接性较好的硅酮密封胶，同时根据设计需求选用不同拉伸粘结强度的密封胶。在对比不同厂家硅酮密封胶对玻璃粘接性时，可以发现硅酮密封胶对未镀膜玻璃表现出良好的粘接性，但是S3、S4、S5胶样45℃水紫外条件处理后出现一定的粘接破坏，尤其是S5胶样出现30%的粘接破坏。从不同条件处理后的硅酮密封胶的拉伸粘结强度来看，45℃水紫外处理条件对胶体拉伸粘结强度影响最大，其中S4、S5的拉伸粘结强度下降幅度最大。中空玻璃在实际使用中会长时间暴露在阳光、雨水或湿气中，因此研究硅酮密封胶的水紫外粘接性是很有必要的，在生产中空玻璃时也应当选用耐水紫外粘接性较好的硅酮密封胶。
3.2硅酮密封胶对离线LOW-E玻璃的粘接性考察
由于LOW-E中空玻璃较普通中空玻璃有优异的节能效果而越来越受到市场的欢迎，本实验考察了对未镀膜玻璃水紫外粘接性较好的S1、S2、S3对离线LOW-E玻璃的粘接性，在不同处理条件下的测试结果如表2所示。
从表2中可以看出S1、S2硅酮密封胶由于胶体拉伸粘结强度较高，在H型试件测试过程很容易将LOW-E膜从玻璃表面剥落，尤其是在45℃水紫外条件下，三款硅酮胶制备的试件均出现了LOW-E膜被剥落的情况。离线LOW-E玻璃的生产过程通常是通过真空磁控溅射的方法在玻璃基材表面沉积大量的中性靶材（词条“靶材”由行业大百科提供）原子(或分子)膜层，该工艺形成的膜层属于软膜，膜层的耐磨性（词条“耐磨性”由行业大百科提供）、化学稳定性（词条“化学稳定性”由行业大百科提供）、热稳定性较差[3]，当密封胶的粘接强度较高时则容易出现LOW-E膜被密封胶剥落的情况。图2为LOW-E膜被S1硅酮密封胶剥落的情况。
图2 LOW-E玻璃水紫外拉伸粘结膜层脱落情况
从图2中可以看到S1硅酮胶对LOW-E玻璃除膜部分粘接良好，而未除膜部分的LOW-E膜被硅酮胶S1从玻璃面板上撕落的情况。膜层的脱落会造成中空玻璃的粘结密封失效，说明LOW-E中空玻璃在生产过程中，对需要进行密封粘结的边部进行除膜处理是很有必要的，国内主要的LOW-E中空玻璃生产厂家均对边部进行了除膜处理。因此本文研究考察了硅酮密封胶对LOW-E除膜玻璃的水紫外粘接性。
3.3硅酮密封胶对除膜LOW-E玻璃的水紫外粘接性考察
3.3.1除膜方式对粘接性的影响
本实验考察了不同硅酮密封胶对不同除膜程度的LOW-E玻璃的水紫外粘接性，其结果如表3所示。
图3 S1对一次除膜LOW-E玻璃水紫外粘结测试结果
图4 S3对一次除膜LOW-E玻璃水紫外粘结测试结果
从表3可以看出硅酮密封胶对未镀膜浮法玻璃的水紫外粘接性较良好，而对LOW-E玻璃或除膜LOW-E玻璃的水紫外粘接性相对较差，尤其是未除膜玻璃还存在LOW-E膜被剥落的情况，说明LOW-E膜的存在是影响硅酮密封胶对LOW-E玻璃粘接性的主要因素。其次硅酮密封胶对两次除膜的LOW-E玻璃粘接性明显好于一次除膜的LOW-E玻璃，而自动除膜线一次除膜的LOW-E玻璃的粘接性明显好于手动除膜LOW-E玻璃。对相同的LOW-E玻璃和除膜设备而言，两次除膜工艺对LOW-E膜的清除效果明显好于一次除膜工艺，而自动除膜设备的除膜效果明显好于手动除膜，可以看出除膜玻璃表面的除膜效果会影响硅酮密封胶对除膜LOW-E玻璃的粘接性。在以手动除膜LOW-E玻璃及自动除膜线除膜一次的LOW-E玻璃为粘接基材时，可以明显看出不同的硅酮密封胶对除膜玻璃的水紫外粘接性有较大的差异性，其中S2的粘接性好于S3，而S3的粘接性明显好于S2。说明LOW-E膜及LOW-E膜的除膜效果对水紫外粘接性有影响，而硅酮密封胶的品质也是影响硅酮密封胶对除膜LOW-E玻璃粘接性的主要因素之一。
3.3.2 除膜轮对粘接性的影响
在离线LOW-E玻璃的除膜过程中，通常是使用高速旋转的除膜轮对LOW-E玻璃需要进行二道密封的边部进行打磨除膜。在高速旋转除膜过程中势必会产生较高的温度，以及除膜轮在打磨LOW-E膜层的同时LOW-E膜也在磨损除膜轮，因此除膜玻璃面板（词条“面板”由行业大百科提供）上的残留物跟除膜轮有很大的关系，残留物中可能会有未除尽的LOW-E膜、被氧化的Ag或其他因高温而分解的物质、除膜轮被磨损的残留物等，这些物质均可能会影响LOW-E除膜玻璃的水紫外粘结性。本实验挑选了市售的三种除膜轮L1、L2、L3，通过二次除膜工艺去除LOW-E膜后使用硅酮结构胶进行水紫外粘结破坏面积测试，其结果如表4所示。
表4 不同除膜轮对水紫外粘结测试的影响
从表4中可以看出，不同的除膜轮在相同的除膜方式下，除膜效果存在一定的差异性。三种硅酮结构胶对L1、L2除膜轮二次除膜的LOW-E玻璃水紫外粘结性明显好于L3除膜轮，这说明除膜轮的品质会影响离线LOW-E玻璃的除膜效果，进一步影响硅酮结构胶对LOW-E除膜玻璃的水紫外粘结性。
除膜工艺会影响硅酮结构胶对离线LOW-E玻璃的水紫外粘结性，在离线LOW-E中空玻璃的生产过程中应尽可能地将边部LOW-E膜去除干净。但是对LOW-E玻璃边部进行除膜处理很难达到与未镀膜浮法玻璃表面同样的清洁程度，而选用适用性好的优质硅酮结构密封胶可以弥补这一缺点。
4 结语
本文从中空玻璃的生产和实际使用环境角度考察了硅酮密封胶对未镀膜浮法玻璃和离线LOW-E玻璃的粘接性。结果表明，市售的硅酮密封胶在常态条件下对未镀膜浮法玻璃的粘接性良好，但经45℃水紫外处理后表现出不同粘接性。对LOW-E玻璃粘接性测试时发现LOW-E膜存在被剥落而造成LOW-E中空玻璃粘接密封失效的可能，因此对离线LOW-E玻璃需要粘结密封的边部进行除膜处理是很有必要的。对除膜LOW-E玻璃进行水紫外粘接性测试发现，除膜轮会影响LOW-E膜的除膜效果，而除膜效果会影响硅酮密封胶对除膜LOW-E的粘接性。在除膜LOW-E玻璃表面很难达到未镀膜浮法玻璃表面相同洁净程度的情况下，选择耐水紫外粘接性好的优质硅酮密封胶可达到对除膜LOW-E玻璃良好的粘接密封效果。
参考文献
[1]丁春华,姜宏,段光申.中空节能玻璃研究进展[J].玻璃,2016,(5):39-43.
[2]卜宇波.中空玻璃失效的主要原因分析及质量控制[J].山西建筑,2017,43(25):124-125.
[3]辛治林,朱桐林,迟晓红.浅谈LOW-E玻璃的生产及其节能环保特性[J].玻璃，2009(7):33-37.
