中空玻璃密封胶应用解析..ppt

1、中空玻璃用弹性密封胶应用解析How Using for Elastic Sealants for Insulating glass刘 明 杭州之江有机硅化工有限公司,一、前言 中空玻璃由于其具有保温、隔音、通透的性能，使其成为节能、环保材料在建筑中广泛采用。随着我国2005年7月1日GB50189公共建筑节能设计标准的实施，更进一步加大了中空玻璃的推广应用。目前应用中空玻璃用弹性密封胶制作中空玻璃的密封结构占整个中空玻璃制作总量的90%，中空玻璃用弹性密封胶作为影响中空玻璃质量的关键材料，其质量的优劣、应用好坏将直接关系到中空玻璃的质量。了解中空玻璃用弹性密封胶的性能、应用知识对中空玻璃制作、

2、应用者来说也是至关重要的。,1、丁基胶是一种以聚异丁烯橡胶为基料的单组份、无溶剂、不出雾、不硫化、具有永久塑性的中空玻璃一道密封剂。 分子结构式 :,二、中空玻璃密封胶的种类及性能,其不饱和度仅为0.53.3%（mol），而分子链中的绝大部分饱和结构是不起化学作用的惰性链段，使其具有优良的耐氧、耐臭氧和耐化学介质等性能。 分子链中侧甲基排列密集，限制了聚合物分子的热运动，因此透气率极低。,2、硅酮类 硅酮类密封胶由于其特殊的分子结构，其分子结构兼备无机和有机两类聚合物的特性。硅酮胶的原胶是由Si-O为主链的聚合体。其键能为106Kcal/mol，而通常的高分子材料的C-O和C-C键能均较小，分

3、别为80和85.2 Kcal/mol。换言之，若打断Si-O化学键，必然需要较高的能量，因此硅酮胶稳定。具有超群的抗UV、耐臭氧、耐气候老化、耐温性和单组分、双组分多种形式应用的特点，同时可以根据建筑的需要制造出不同性能要求的产品，尤其在阴框玻璃幕墙的结构粘结应用中是其它材料无可取代的。并且我国在硅酮密封胶生产的原料工业发展相对聚硫、聚氨酯要规模大和成熟，目前硅酮类建筑密封胶产品占我国建筑密封胶使用量的60%以上。国外改性硅酮产品在建筑中应用也比较多，目前我国仅限于其它领域。在中空玻璃应用中硅酮的抗水汽渗透性、透气性（氩气）性能较差，但由于硅酮的独特耐候性，则大量应用于隐框玻璃幕墙（包括边支撑

4、、点支撑、肋支撑结构）中的中空玻璃制作。,3 聚硫类 聚硫胶在制作过程中，采用有机卤化物与多硫化碱金属在水相中悬浮缩聚，便成为一种脂肪族多硫化物。在合成时还要加入一些三官能团的单体参加共聚，便产生交联空间结构。这种大分子通过还原切断反应，获得所需端基为活性-SH的链长的化合物，其特点： 亚甲基环节使之具有低温柔性； 三官能团结构使固化过程发生交联反应，因此产生弹性； -SS-可以进行交联反应，改善加工和机械性能。分子中的37%硫含量，提高了耐化学性； 分子中为饱和键，耐候性佳； 综合的水汽渗透率(MVTR )、渗透率、透气性（氩气）等性能优异。 在应用中空玻璃制作，聚硫类具有40年的成功经验，

5、从全球的中空玻璃制作来看，中空玻璃用弹性聚硫密封胶占世界范围内中空玻璃密封胶总量的50%。但是，中空玻璃用弹性聚硫密封胶要具有如此优异的性能，其密封胶中的聚硫原胶的含量应在25%以上，质量才能保证。,中空玻璃用弹性密封胶的水汽渗透率(MVTR )、渗透率、透气性（氩气） 表1 水汽渗透率(MVTR )、透气性（氩气）,表2 环境影响及结构稳定性,三、中空玻璃用弹性密封胶使用过程中的质量控制1、中空玻璃生产工艺流程2、中空玻璃用弹性密封胶使用过程中的质量控制点1）混合比例、环境温度影响及应用控制a、双组分中空玻璃用聚硫密封胶b、双组分中空玻璃用硅酮密封胶2）混合均匀性、适用期、表干时间、下垂度、

6、涂胶密实度检测3）粘结性检测,密封胶质控点的设置 混合均匀性、适用期、表干时间、下垂度、涂胶密实度检测 a、混合均匀性是指在由机械打胶时，初期混合过程将判断其是否均匀，混合均匀后才能在中空玻璃上施打密封胶。其试验方法为通行的“蝴蝶试验”。 b、这些指标按照标准进行检测，适用期、表干时间可以反映固化速度是否正常，混合比例是否有波动。适用期的检验在生产现场可以按照通行的“扯断时间”试验方法进行；下垂度、涂胶密实度的检测可以观察施打于中空玻璃的密封胶。 适用期、表干时间、下垂度的检测对中空玻璃制造过程密封胶质量的控制非常有效，对密封胶的使用是否有异常可以起到快速反映。涂胶密实度的检测是保证密封完整性

7、。 事前预防！,混合均匀性检测方法： 检查A组份即主剂和和B组份即固化剂是否充分混合均匀可以通过蝴蝶试验进行检测。蝴蝶试验在每次开机，包括间断后的开机都应进行。,适用期检测方法： 拉断时间和主剂与固化剂的混合比例有关，同时可提供胶的工作时间及胶内部深度固化时间的参考。拉断时间会因主剂与固化剂的混合比例不同而有所不同。空气中水汽条件、温度、湿度均会影响到拉断时间。,粘结性检测 对于密封胶应用中空玻璃制作的最关键的要求，就是密封胶固化后对玻璃基材的粘结性。检测方法可以按照下列进行： 1、随批剥离粘结性试验 取与中空玻璃同批次玻璃试验块，在制作中空玻璃时随工艺对玻璃试验块进行清洗、干燥，在施打密封胶

8、时随即在玻璃试验块上施打密封胶，将试验块置于232的环境下，双组分胶一般12天，待其固化后按图2进行粘结性试验，A）为粘结破坏；B）为内聚破坏，内聚破坏才为合格。 事中控制！,对基材进行粘接性测试作为检验实际生产粘接性的一种方法。 质量控制所有的粘接性测试不能替代单元板片的切割，但只作为非 破坏方式下的连续性监控粘接性的一种可行方法。,剥离粘结性测试,密封胶只有达到100%的内聚破坏后，才能承 受重要的应力。剥离粘接性测试结果应和实际生 产的单元板片切割结果联系。,2、中空玻璃成品粘结性检验 外观检测逐片检查； 中空玻璃成品粘结性检验是对制作好的中空玻璃进行粘结性检验。考虑到中空玻璃摆放在场地

9、，一般须34天，待制作好的中空玻璃的密封胶固化后，按图3采取抽样进行中空玻璃密封胶切割剥离粘结性试验，内聚破坏才为合格。 抽样方法为： 110抽一片，合格后； 1150抽一片，合格后； 51100抽一片，合格后；每100片抽一片。 如果某批次不合格，加倍抽取检验，仍不合格，判定该批次不合格。 事后防止！,四、中空玻璃密封胶在使用中的一些常见问题及解决方案,常见问题： 硅酮胶混合后胶中有气泡。 硅酮胶混合后胶中拉白丝。 硅酮胶固化不正常，速度过快或过慢。 硅酮密封胶与基材粘接不良。 丁基胶溶解及流淌现象。,1)、 现象： 硅酮胶混合后胶中有气泡。,原因分析： 1、A、B组分排气不完全。 2、打胶

10、机排胶时间不够。 3、A、B组分混合比例不正确。,解决措施： 1、A、B组分排气 打开压盘放气阀，进行排气，排气过程有“啪，啪”声响。 有少量密封胶排出时并非排气完全（由于大桶内残留空气较分散），继续排胶时可能仍有气泡。 建议A组分排胶量在500g以上。 2、继续排胶 换桶过程中打胶机管路中也会存在空气，在排胶时须将管路中的空气排尽。,解决措施： 3、A、B组分按正确的使用比例进行混合。 A、B组分比例不正确导致密封胶固化过快，使得胶体未能完全浸润基材，同时密封胶反应释放的小分子副产物不能及时排放出来，从而在密封胶中聚集形成气泡，造成与基材的粘接强度降低。,检测方法：,2)、现象： 硅酮胶混合

11、后胶中拉白丝。,原因分析： 1、 A、B组分混合不均匀，打胶机排胶时间不够。 2、设备问题：气路不稳定，B组分管路堵塞，静态混合器堵塞等。 3、 双组份密封胶A、B组分压差大，打胶设备工艺参数不适宜。,解决措施： 1、继续排胶 正确混合的胶不会有白色主剂的斑纹，若有白色条纹的情况发生，应让打胶机继续运作，让更多的胶挤出充分混合，若胶面呈黑色，那说明胶已混合均匀。,解决措施： 2、单配供气设备，拆洗打胶机。 打胶机单配供气设备，有利于气路的稳定。 拆洗打胶机B组分过滤网、混合器、单向阀等。,解决措施： 3、适当调整设备工艺参数，选择A、B组分压差适宜的密封胶。 适当调整打胶机设备A、B组分压力等

12、工艺参数。 双组份密封胶A、B组分粘度适宜，挤出性良好，压差小，有利于出胶速度的稳定。,检测方法： 检查A组份即主剂和和B组份即固化剂是否充分混合均匀可以通过蝴蝶试验进行检测。蝴蝶试验在每次开机，包括间断后的开机都应进行。,3)、 现象：硅酮胶固化不正常，速度过快或过慢。,原因分析： 1、 A、B组分混合比例设置不正确。 2、打胶设备运行不正常。 3、不同厂家的双组份硅酮密封胶交叉使用。 4、与聚硫胶及其它种类的密封胶掺合。,解决措施： 1、设置正确的A、B组分混合比例。 双组份硅酮密封胶A、B组分按正确的使用比例混合。（质量比A:B=10:114:1，体积比A:B=7.510.5:1） A组

13、分过多混合后颜色偏淡，B组分过多混合后颜色偏深。之江选择适中的颜色便于在混合比例失调时从色泽上进行鉴别。,解决措施： 2、清洁拆洗打胶设备。 双组份硅酮密封胶A、B组分混合不正常往往需要拆洗B组分过滤网，静态混合器，单向阀等，避免出现堵塞引起混胶不正常。,解决措施： 3、不同厂家的双组份硅酮密封胶不能交叉使用。 不同厂家的密封胶组分不一样，固化体系也不尽相同，不能交叉使用。,解决措施： 4、不与聚硫胶及其它种类的密封胶掺合。 不同类别的密封胶组分不一样，固化体系也不尽相同，不能掺合。,掺一定比例聚硫胶的双组份硅酮结构胶固化后性能比较,检测方法： 拉断时间和主剂与固化剂的混合比例有关，同时可提供

14、胶的工作时间及胶内部深度固化时间的参考。拉断时间会因主剂与固化剂的混合比例不同而有所不同。空气中水汽条件、温度、湿度均会影响到拉断时间。,四、 现象：硅酮密封胶与基材粘接不良。,原因分析： 1、 基材表面不干净，残留有油渍、污渍等。 2、A、B组分混合比例不正确。 3、养护时间不足。 4、底漆过多或失效。,解决措施： 1、有效清洗被粘基材表面。 在涂胶前，应对被粘基材表面进行有效的清洗，确认其表面清洁、无污、干燥后才能打胶，清洗剂可采用丙酮、乙醇、甲苯、二甲苯等。,解决措施： 2、A、B组分按正确的使用比例进行混合。 A、B组分比例不正确导致密封胶固化过快，使得胶体未能完全浸润基材，同时密封胶

15、反应释放的小分子副产物不能及时排放出来，从而在密封胶中聚集形成气泡，造成与基材的粘接强度降低。,解决措施： 3、根据环境条件适当延长养护时间。 密封胶固化形成粘结是一个过程，需要一定时间且与施工现场的环境条件有关，环境温度的降低会使粘合时间延长。,解决措施： 4、选择合适的底漆，并在有效期内按照使用说明正确使用。 底漆须选用密封胶厂家专用底漆，不同厂家的底漆不尽相同。底漆并非越多越好。,对基材进行粘接性测试作为检验实际生产粘接性的一种方法。 质量控制所有的粘接性测试不能替代单元板片的切割，但只作为非 破坏方式下的连续性监控粘接性的一种可行方法。,剥离粘结性测试,密封胶只有达到100%的内聚破坏

16、后，才能承 受重要的应力。剥离粘接性测试结果应和实际生 产的单元板片切割结果联系。,五、 现象：丁基胶溶解及流淌现象,解决措施： 选用不含白油类物质的二道密封用中空玻璃密封胶。 选用不含白油类物质的耐候密封胶。 与玻璃接触的其他密封胶及其他材料选用不含白油类物质的材料。,原因分析： 1、二道密封用中空玻璃密封胶中含有白油类物质。 2、耐候胶中含有白油类物质。 3、与玻璃接触的其他密封胶以及材料中含有白油类等物质。,检测方法： 与丁基胶直接或间接接触的密封胶及其他材料中存在的白油通过扩散作用进入中空玻璃内道的丁基胶层，并将其溶解。检测是否含有白油可通过相容性试验进行测试。,不含白油密封胶与丁基胶

17、试验,含白油密封胶与丁基胶试验,五、结论 中空玻璃是组合加工产品，每种原材料的错误、工艺控制失效都会造成中空玻璃产品的失败。中空玻璃用弹性密封胶作为影响中空玻璃质量的关键材料，其质量的优劣、应用好坏将直接关系到中空玻璃的质量，所以对中空玻璃用弹性密封胶的性能、应用知识以及中空玻璃制作、安装使用的相关应用问题的了解，对中空玻璃制作者、安装者都是至关重要的。,Thank You !,3.2.1混合比例、环境温度影响及应用控制 双组分密封胶分为A（原胶）、B（固化剂）两个组分， A:B的比例在一定的范围内改变将影响密封胶的固化速度，以适应环境温度变化的影响。相同比例情况下密封胶的固化速度随温度升高加

18、快，相反则减慢。（由于生产工艺特点决定，大量采用双组分。）,3.2.1.1 双组分中空玻璃用聚硫密封胶 a、混合比例影响及应用控制 双组分中空玻璃用聚硫密封胶推荐的比例重量比是100:10（中空玻璃生产过程中密封胶的使用大都是机械打胶，机械计量是按体积比，由于不同生产胶厂产品的比重不尽相同，可以以重量比推算体积比），优异的聚硫密封胶可以在100:8100:12的比例范围使用，对玻璃、铝的粘结性及密封胶的老化性没有影响。 b、环境温度影响及应用控制 聚硫密封胶的使用温度在1035为宜，在此范围内通过比例调节可以达到理想的固化时间。一般情况下，在一定比例使用聚硫胶时，以25为基准，温度每升高5固化

19、速度将加快1020%，温度每降低5固化速度将减慢1015%，当温度低于5后，固化速度即使通过比例调节也很难达到理想的固化速度。这时只有寻求密封胶厂家特别定制，以适应低温固化要求。另外一点值得注意，由于聚硫胶粘温系数较大，粘度随温度变化较大，随着温度降低其粘度将增加较快，当温度达到10以下使用时，A组分必须带加热系统，否则很难挤出影响使用。,3.2.1.1双组分中空玻璃用硅酮密封胶 a、混合比例影响及应用控制 双组分中空玻璃用聚硫密封胶推荐的比例重量比是12:1，优异的硅酮密封胶可以在10:114:1（以重量比推算体积比）的比例范围使用，对玻璃、铝的粘结性及密封胶的老化性没有影响。 b、温度影响

20、及应用控制 硅酮密封胶的使用温度也是在1035范围为宜，在此范围内通过比例调节可以达到理想的固化时间。硅酮随温度变化固化速度相对于聚硫，温度降低时影响幅度稍大一些。但是由于硅酮胶粘温系数很小，即使在10以下使用时，不需加热机械也可正常挤出使用。,4、目前应对中空玻璃用弹性密封胶关注的一些问题4.1 聚硫类与硅酮类混用将产生严重质量问题 无论聚硫类（PS）混入少量硅酮类（SR），还是硅酮类（SR）入少量聚硫类（PS）都会对其产生粘结性能急剧下降。试验结果如下：,所以在中空玻璃生产，严禁同一台打胶机转换品种既打聚硫又打硅酮的使用方法。,4.2 由于硅酮与聚硫产品接触将产生不相容，用聚硫类密封的中空

21、玻璃，在建筑中安装使用时，严禁硅酮类建筑密封胶与聚硫胶接触，反之用硅酮类密封的中空玻璃也不允许与聚硫建筑密封胶接触。,4.3 目前市场上出现中空玻璃应用时第一道密封的丁基密封胶流泻现象，污染中空玻璃的玻璃内表面，这种现象主要反映在使用硅酮类制作中空玻璃时出现。原因主要是： 4.3.1制作中空玻璃时所用的中空玻璃用弹性硅酮密封胶中含有矿物油类增塑剂，这种增塑剂会使丁基密封胶主体材料溶解，产生流泻污染现象。 4.3.2用硅酮类密封胶制作的中空玻璃本身没有问题，但在建筑安装时，所接触的硅酮建筑密封胶中含有矿物油类增塑剂，这种增塑剂会穿过中空玻璃用弹性硅酮密封胶，迁移到中空玻璃第一道密封的丁基密封胶表

22、面，使丁基密封胶主体材料溶解，产生流泻污染现象。,一、中空玻璃密封胶的种类及性能,硅酮密封胶由于其特殊的分子结构，兼备无机和有机两类聚合物的特性,其高分子主链主要由Si-0-Si键组成，固化形成网状的Si-0-Si骨架结构。 Si-0-Si键键能很高，达到106Kcal/mol，高于300nm紫外线键能，而通常的高分子材料的C-O和C-C键能均较小，分别为80和85.2cal/mol，低于300nm紫外线键能，硅酮密封胶与其他高分子组成的有机密封胶（如：聚氨醋密封胶、丙烯酸类密封胶、聚硫密封胶等）相比，最显著的特点就是优异的耐高低温性能和耐候性能。,一、中空玻璃密封胶的种类及性能,热熔丁基密封胶的性能优劣直接决定了中空玻璃的加工质量的好坏和使用寿命的长短。,一、中空玻璃密封胶的种类及性能,聚硫中空玻璃密封胶是一种双组分、室温硫化弹性密封材料。其