中空玻璃用热熔丁基密封胶配方及新生产工艺研究

中空玻璃用热熔丁基密封胶实质上是由聚异丁烯为主配合丁基橡胶及其他原料通过密闭混合包装工艺生产的产品。在中空玻璃制造中的主要用途有以下3种。一是用于弹性边部密封的第一道密封，为非固化塑性热熔丁基；二是热熔丁基边部密封用物理固化热熔丁基；三是热熔丁基边部密封用化学固化热熔丁基。后两者一般用于使用超级间隔条的中空玻璃。在用于弹性边部密封的一道密封时热熔丁基密封胶主要功能在于阻隔中空玻璃内外层气体的流通，在中空玻璃组装过程中 必要的初粘力与抗剪切力，并保证与中空玻璃使用寿命相当的耐老化性。当然后两者还具有二道密封必需的保证中空玻璃结构稳定的粘接功能。以上性能由材料本身的优良特性所决定。合理的使用丁基密封胶是保证中空玻璃单元密封寿命的关键。 

　　自从使用胶接法生产中空玻璃发展到现在，使用丁基热熔胶作为中空玻璃第一道密封已经将近半个世纪。目前国内大量的采用低分子量的矿物油、沥青等作为生产丁基热熔胶产品的添加物，产品较混乱。我们根据各种专利文献和多年的产品经验，瞄准国际先进的产品对现有丁基热熔胶的配方、工艺进行研究。 

　　配方研究 

　　在研究工艺不变的情况下，通过对不同配方设计的产品进行性能对比研究。试样检测依据标准及检测方法：①依据标准：JC/T914-2003；②检测方法：密度GB/T1033-1986塑料密度和相对密度的试验方法；针入度GJB/T785.3-1989不硫化橡胶密封性能试验方法；热失重JC/T914-2003；剪切强度JC/T914-2003；水蒸气透过率GB/T1037-1988塑料薄膜和片材透水蒸气性实验方法；耐热流变性在120℃下、48小时，考察丁基胶保持固定形态的能力。主要原材料如聚异丁烯、丁基橡胶、橡胶油、EPDM橡胶、树脂、功能性材料等均选择国产或进口的优质产品。 

　　试验结果分析 

　　1.在PIB基础料相同的各组试样中添加不同助剂，其胶体性能发生了很大改变。 

　　a.加入功能性材料、橡胶油等低分子量助剂，虽然可以显著提高热熔胶的加工性能，但其热性能不理想。如热失重、耐热流变性等达不到规定要求。因此，与此二者性能相近的添加物如低分子量的矿物油、沥青等将对丁基热熔胶性能产生严重影响。这类热熔胶生产的IG单元存在质量隐患，在一定的外因诱导下，可能产生结雾、结露以及边框丁基热熔胶流淌等恶劣现象。极大地破坏IG单元的美观，严重的可导致IG单元在短时间即失效。 

　　b.加入树脂、EPDM橡胶等物质，可以使热熔胶的某些性能大幅提高，如剪切强度，并可在一定程度上降低胶体比重。但存在严重缺陷即针入度测试远远达不到标准要求。尤为重要的是除试样外，几乎所有样品的水蒸气透过率测试均不合格。采用此类热熔胶密封的IG单元的水汽阻隔效果差，造成IG露点降低，缩短中空玻璃的使用寿命。 

　　2.其他组分不变的情况下，采用不同聚异丁烯的各试样的检测结果。 

　　a.使用不同催化工艺生产的不同PIB进行混合作为基础料的热熔胶表现出更好的性能。 

　　b.值得注意的是采用较高分子量试样的各项检测指标都非常优秀，尤其是其剪切强度大大超过一般丁基热熔胶，加以调整可以专用于幕墙用大板块IG单元。因为大板块IG生产时使用剪切强度更大的丁基热熔胶可以有效地防止玻璃板块因自重而产生错位等质量问题。 

　　3.配方研究结论： 

　　a.加入功能性材料、橡胶油等低分子量助剂，虽然可以显著提高热熔胶的加工性能，但其热性能不理想。如热失重、耐热流变性等达不到规定要求。 

　　b.加入树脂、EPDM橡胶等物质，可以使热熔胶的某些性能大幅提高，如剪切强度，并可一定程度上降低胶体比重。但存在严重缺陷即针入度测试远远达不到标准要求。 

　　c.值得注意的是试样的各项检测指标都非常优秀，尤其是其剪切强度大大超过一般丁基热熔胶，加以调整可以专用于幕墙用大板块IG单元。因为大板块IG生产时使用剪切强度更大的丁基热熔胶可以有效地防止玻璃板块因自重而产生错位等质量问题。 

　　d.使用不同分子量的聚异丁烯混合作为基础料的热熔胶表现出更好的性能。尤其是采用不同催化工艺生产的不同PIB进行混合，效果更佳。 

　　生产工艺研究 

　　通过引进德国施沃德（SCHWERDTEL）全自动设备的整体解决方案解决工艺问题。将混合机中生产出来的产品泵送到灌装机中。输出压力为输入压力50倍，很大程度上消除生产过程中抽真空等因素对高分子材料造成的不良影响，保证产品的密实程度。当物料达到一定重量时，旋转切断每次物料的灌装循环，很容易地移动这装置。当操作工移动连接链时，系统联动有计量平衡单元，对这个装置称重。当因为物料重量产生的压力到达设定值时，这个装置下降，可以移走灌成品。 

　　装填站的操作模式。空桶由传送装置移动到升降台上，在此，空桶的位置由一个装置检测，以确保当空桶到位之前不会开始灌装，意思就是说没有空桶，就不灌装。机器开始对空桶称皮重，在开始灌装之前，空桶上升到预定位置，产品流出和产量由SCHWERDTEL的模拟信号控制。桶的下降与灌装速度同步，同时，随着灌装量的增加，料桶内压力增加，并传导到称重装置。 

　　计量系统。灌装过程的控制基于适配的控制系统，自动调节，灌装精度、灌装速度根据产品的不同物理特性调节，比如温度、粘度、密度等。不管是高粘度的产品，还是假设的重量，在灌装过程中，自学习系统都将会控制最好的灌装精度和灌装速度。当一批料完成罐装时，或机器停机时，机器会自动位移一个额外的工位，确保下一个空桶可以到位，并且保护设备不会连续向外泄漏物料。 

　　大桶灌装系统。采用列斜式灌装，以确保灌装盘与供料管之间最短距离。表面压平装置采用压盘。特殊的表面切断装置，可保证快速切断物料，并防止物料表面出现拉丝现象。

来源:中国建设报