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摘要:文章依據GB/T29755-2013《中空玻璃用彈性密封膠》的主要測試項目,對國內某知名密封膠企業生產的中空玻璃用聚硫密封膠和市場上5個主要的Ms膠的性能進行對比分析;通過對比測試數據可知,作為中空玻璃的第二道密封膠,聚硫密封膠比MS膠具有優勢,能更持久地保證中空玻璃的密封壽命。
關鍵詞:中空玻璃;聚硫密封膠;Ms膠;密封壽命
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中空玻璃自上世紀八十年代引入我國,以其優異的隔熱、隔音、防霜霧等特點在我國建筑、交通、制冷等行業得到廣泛應用。同時,隨著建筑標準的逐步提高以及被動式建筑的推廣應用,對中空玻璃密封壽命的要求也逐步提高。然而,中空玻璃為人們提供的密封壽命的性能不應當僅是一個短期、靜態的行為,而應是一種長期的和動態的概念。如果中空玻璃密封過早失效,不僅不能保證中空玻璃的有效使用,反而會造成能源更多的浪費,尤其是配置很高的中空玻璃產品;保證中空玻璃的密封壽命,使其長時間發揮密封作用,是材料生產商和玻璃生產企業及廣大使用者所關心關注的問題。
GB 50096-2011《住宅設計規范》標準中要求“建筑物的壽命應不少于50年”。門窗幕墻作為建筑的重要組成部分,其使用的中空玻璃的使用壽命已經引起業內人士的關注,在GB/T11944-2012《中空玻璃》的附錄A中明確提到,中空玻璃的預期使用壽命至少應為15年。但目前國內中空玻璃的整體密封使用壽命還較低,一般生產企業10年的質保都不敢承諾,所以,我們離標準要求和建筑使用要求還有較大的差距。經過大量實驗論證,中空玻璃的壽命與中空玻璃的制作工藝以及中空玻璃所涉及到各種材料的質量均有關系;同時,可能也會受安裝狀況、使用環境的影響等。聚硫密封膠,作為中空玻璃的外道密封膠,因其分子鏈是飽和的,且在主鏈結構中含有S-S鍵的原因,決定了它具有低水氣透過率、低氣體泄漏率以及施工條件寬裕的特點,現已成為高端中空玻璃制品外道密封的首選材料。考慮制備中空玻璃單元在其他條件一致的情況下,中空玻璃的使用壽命僅與外道密封膠的質量有關。文中依據GB/T 29755-2013《中空玻璃用彈性密封膠》的主要項目對中空玻璃用外道密封膠的性能進行測試,并通過對比分析中空玻璃用聚硫密封膠與MS膠老化后力學性能的衰減率來考察兩類密封膠的穩定性,從而預測中空玻璃的密封壽命,以幫助施工方正確合理的選擇外道密封膠方面提供相關技術參考。
1實驗部分
1.1主要材料
聚硫密封膠1#、2#(分別記為PS-I#、PS-2#),國內鄭州某知名密封膠企業牌號;MS膠1#、2#、3#、4#、5#,市場上主要的MS膠牌號。
1.2儀器與設備
邵爾A硬度計,TH200,時代集團公司
萬能拉力試驗機,CMT 4304,深圳三思縱橫科技股份有限公司;
鼓風干燥箱,GZY-9030MBE,上海博訊實業有限公司醫療設備廠;
水蒸氣透過率測試儀,W3/060,濟南蘭光機電技術有限公司。
1.3性能測試
依據GB/T 29755中規定的適用期、硬度、彈性恢復率、定伸粘結性、拉伸粘結性、水一紫外線處理后拉伸粘結性、熱空氣老化后拉伸粘結性、水蒸氣透過率測試要求進行。
1.3.1適用期測試
依據GB/T 13477進行。
1.3.2硬度測試
依據產品規定的配比稱量并混合均勻,制備為(6~7)mm的密實膠樣,按標準GB/T 531.1-2008《硫化橡膠或熱塑性橡膠壓入硬度試驗方法第1部分:邵氏硬度計法(邵爾硬度)》進行測試。
1.3.3彈性恢復率測試
依據GB/T 13477.17試驗,試驗伸長率為25%。
1.3.4定伸粘結性測試
依據GB/T 13477.10試驗,試驗伸長率為25%。試件破壞阿娜GB/T 22083第7章重點E類密封膠確定。
1.3.5拉伸粘結性測試
依據GB/T 13477.8試驗,試驗5個試件,取5個試件的平均值。
1.3.6水一紫外線處理后拉伸粘結性測試
依據GB/T 485規定,連續試驗(168+2)h,取出在標準試驗條件下放置2h,按GB/T 13477.8試驗。
1.3.7熱空氣老化后拉伸粘結性測試
將試件放人(60+2)℃的烘箱中處理(336+2)h,取出在標準條件下放置2h,按照GB/T 13477.8試驗。
1.3.8水蒸氣透過率
采用GB/T 17146測試;試驗溫度為(23±0.6)℃,濕度為(90±2)%;將密封膠制成厚度(2.0±0.2)mm的膜片,在標準試驗條件下養護14d,膜片用標準的取樣器裁成圓型試樣,每一組取三個試樣。按照水蒸氣透過率測試儀(W31060)的使用操作方法進行測試,試驗結束后查看試驗報告并記錄試樣數據。
2結果與討論
2.1密封膠的物理性能
所測項目均在溫度(23+2)℃、濕度(50+5)%的標準試驗條件下測試,彈性恢復率和定伸粘結性是在標準試驗條件下養護14d后測試,聚硫密封膠與MS膠的物理性能的測試結果如表1所示。
從表1數據可知:①MS膠適用期較PS-I#、PS-2#長,且前期固化慢,則需要較長的時間才能搬動,導致施工效率低;②MS膠前期硬度及最終硬度較聚硫密封膠小,導致采用MS膠制備的中空玻璃在環境溫度變化或受風荷載較大時,抵抗外力破壞的能力比聚硫密封膠弱;③MS膠的彈性恢復率和定伸粘結性均不能滿足GB/T29755-2013標準的技術要求,而聚硫密封膠完全滿足標準要求。因MS膠彈性及定伸粘結性差,可承受的位移變形量較小,中空玻璃經高低溫變化后易使密封膠開裂、脫粘、或引起第一道丁基密封膠的脫粘等,直接影響中空玻璃的氣密性,加速縮短中空玻璃的使用壽命。