本文主要介紹了中空玻璃的結(jié)構(gòu)，闡述了門窗用中空玻璃密封膠類型及其物理性能和典型分級以及中空玻璃制造的質(zhì)量控制要點和性能，為選擇門窗用中空玻璃密封膠及其制造方法提供了參考意見和建議，以滿足規(guī)定要求。
1．概述
中空玻璃性能包括密封性能和結(jié)構(gòu)性能，了解中空玻璃的結(jié)構(gòu)類型對正確選擇中空玻璃密封膠以及制造方法和進行質(zhì)量控制具有重要意義，從而滿足規(guī)定的要求。
2．中空玻璃結(jié)構(gòu)類型
中空玻璃結(jié)構(gòu)指的是密封膠和間隔框的組合。中空玻璃結(jié)構(gòu)按密封方式分為單道密封和雙道密封兩種結(jié)構(gòu)。分別如圖一、圖二所示：
圖一 單道密封
單道密封結(jié)構(gòu)是指中空玻璃結(jié)構(gòu)只打一道膠，用于單道密封結(jié)構(gòu)的膠有：熱熔丁基膠（Hot Melt Sealant）、聚硫膠、聚胺脂和Swiggle（實維高膠條)。雙道密封結(jié)構(gòu)是指中空玻璃結(jié)構(gòu)打兩道膠，*道密封幾乎都使用聚異丁烯（PIB），用于第二道密封的膠有：聚硫膠、聚胺脂或硅酮膠。此處特別強調(diào)，對于結(jié)構(gòu)安裝中空玻璃（如幕墻用中空玻璃）因要求密封系統(tǒng)具有*的粘接力和抗紫外線能力，必須使用聚異丁烯（PIB）和硅酮膠雙道密封。（注：本文主要討論門窗用中空玻璃密封膠而非結(jié)構(gòu)安裝中空玻璃密封膠）
圖二 雙道密封 
3.中空玻璃密封膠種類
中空玻璃密封膠可分為熱塑性和熱固性兩大類。熱塑性中空玻璃密封膠有：熱熔丁基膠（Hot Melt Sealant）、Swiggle（實維高膠條)和聚異丁烯（PIB）等。熱固性中空玻璃密封膠有：聚硫膠、聚胺脂和硅酮膠等。
4.中空玻璃密封膠物理性能和典型分級
4.1 中空玻璃密封膠的性能要求
中空玻璃密封膠的性能要求主要包括下面兩個方面：
1)與基材的粘接能力
---- 玻璃（包括：白玻、LOW-E玻璃等）
---- 間隔框（如：滾壓或陽極氧化處理鋁間隔框條、鍍鋅鋼材、玻璃纖維等）
2)耐候性
耐候性即密封膠在工作環(huán)境下的耐水性、抗紫外線能力、耐高溫性和耐低溫性。
4．2 選擇中空玻璃密封系統(tǒng)時要考慮以下幾個重要因素：
1） 物理性能和/或抗水汽滲透性能
2） 制造時的便利性
3） 生產(chǎn)效率
4） 成本
5） 安裝方面的考慮
4．3 各種中空玻璃密封膠的性能比較
1）水汽透過率（MVTR）
水汽透過率即水氣透過密封膠的比率，它取決于膠的物理性能并受溫度和相對濕度的影響，不同的聚合物組合具有不同的抗水汽性能，理解水氣透過率對中空玻璃壽命的影響很重要。中空玻璃首先必須防止外來水汽滲入中空玻璃內(nèi)部，否則不僅性能會大大下降，而且中空玻璃內(nèi)部會出現(xiàn)起霧等失效現(xiàn)象。
表1 各類密封膠的水汽透過率性能比較
| 密封材料 | 抗水汽透過性能 |
| 熱熔丁基膠（Hot Melt Sealant） | |
| 聚異丁烯（PIB） | |
| 聚硫膠 | 好 |
| 聚胺脂 | 好 |
| 硅酮膠 | 差 |
| Swiggle(實維高膠條) |
表2 各類密封膠典型的水汽透過率（MVTR）
| 密封材料 | 典型的水汽透過率（MVTR）（mg/m2/day） |
| 熱熔丁基膠（Hot Melt Sealant） | 0.65 |
| 聚異丁烯（PIB） | 0.17 |
| 聚硫膠 | 40-65 |
| 聚胺脂 | 15-40 |
| 硅酮膠 | ≥200 |
| Swiggle(實維高膠條) | 0.65 |
2)氣體保持能力
中空玻璃內(nèi)部充惰性氣體可進一步提高中空玻璃的性能，常用的惰性氣體包括：氬氣、SF6、氪氣、氙氣等。不同的密封膠其氣體保持能力是不同的。
表3 各類密封膠典型的氣體保持能力比較
| 密封材料 | 氣體保持能力 |
| 熱熔丁基膠（Hot Melt Sealant） | 好- |
| 聚異丁烯（PIB） | |
| 聚硫膠 | 好 |
| 聚胺脂 | 一般-好 |
| 硅酮膠 | 差 |
| Swiggle(實維高膠條) | 好- |
表4 各類密封膠氣體保持能力相對值
| 密封材料 | 氬氣保持能力相對值 |
| 熱熔丁基膠（Hot Melt Sealant） | 2 |
| 聚異丁烯（PIB） | 1 |
| 聚硫膠 | 4 |
| 聚胺脂 | 45 |
| 硅酮膠 | 665 |
| Swiggle(實維高膠條) | 2 |
3）抗紫外線能力
抗紫外線能力是指密封膠抵抗因紫外線照射而導(dǎo)致材料性能下降的能力。紫外線會分解聚合物并影響其性能。
表5 各類密封膠抗紫外線能力比較
| 密封材料 | 抗紫外線能力比較 |
| 熱熔丁基膠（Hot Melt Sealant） | 好 |
| 聚異丁烯（PIB） | |
| 聚硫膠 | 好 |
| 聚胺脂 | 好 |
| 硅酮膠 | |
| Swiggle(實維高膠條) | 好 |
4）耐高溫性能
在高溫環(huán)境下，密封膠會受到不同程度的軟化而影響其性能。
表6 各類密封膠耐高溫性能比較
| 密封材料 | 耐高溫性能比較 |
| 熱熔丁基膠（Hot Melt Sealant） | 好 |
| 聚異丁烯（PIB） | 一般 |
| 聚硫膠 | 好 |
| 聚胺脂 | 好 |
| 硅酮膠 | |
| Swiggle(實維高膠條) | 好 |
5)耐低溫性能
在低溫環(huán)境下，密封膠會受到低溫作用而影響其壽命。
表7 各類密封膠耐低溫性能比較
| 密封材料 | 耐低溫性能比較 |
| 熱熔丁基膠（Hot Melt Sealant） | 一般 |
| 聚異丁烯（PIB） | 好 |
| 聚硫膠 | 好 |
| 聚胺脂 | 好 |
| 硅酮膠 | |
| Swiggle(實維高膠條) | 一般 |
6)粘接性能
粘接性能是對聚合物組合的內(nèi)部強度的度量。與基材的粘接性能指標(biāo)可由剪切強度表示，粘接強度試驗方法有許多種，搭接剪切強度試驗是其中的一種。
表8 各類密封膠粘接性能比較
| 密封材料 | 粘接性能比較 |
| 熱熔丁基膠（Hot Melt Sealant） | 一般 |
| 聚異丁烯（PIB） | 差 |
| 聚硫膠 | |
| 聚胺脂 | |
| 硅酮膠 | |
| Swiggle(實維高膠條) | 一般 |
7)耐各類溶劑和塑化劑性能
中空玻璃在安裝時有時會使用含有各類溶劑和增塑劑的化合物或零部件，溶劑和增塑劑會改變某些密封劑的性能。耐溶劑和增塑劑能力通過與這些材料的長時間直接接觸來測試。
表9 各類密封膠耐各類溶劑和塑化劑性能比較
| 密封材料 | 耐各類溶劑和塑化劑性能比較 |
| 熱熔丁基膠（Hot Melt Sealant） | 一般 |
| 聚異丁烯（PIB） | -- |
| 聚硫膠 | |
| 聚胺脂 | |
| 硅酮膠 | |
| Swiggle(實維高膠條) | 一般 |
4．4 密封膠的涂布方法
密封膠的涂布方法與密封膠的種類有關(guān)，常用的打膠方法有以下幾種：
1）泵浦（熱融或常溫）
2）灰刀（手工攪拌和灰刀涂抹）
3）手動打膠（縫狀或繩狀）
4）擠出機（半自動或自動） 表10 各類密封膠涂布方式
| 密封材料 | 涂膠方法 |
| 熱熔丁基膠（Hot Melt Sealant） | 熱融泵浦或擠出機 |
| 聚異丁烯（PIB） | 線狀或擠出機 |
| 聚硫膠 | 泵浦或灰刀 |
| 聚胺脂 | 泵浦或灰刀 |
| 硅酮膠 | 泵浦 |
| Swiggle(實維高膠條) | 手動、半自動、自動 |
5.質(zhì)量考慮要點
中空玻璃生產(chǎn)過程中要考慮以下事宜：
1）玻璃的清洗技術(shù)
2）間隔框成型
3）分子篩數(shù)量和新鮮程度
4）中空玻璃的裝配
5）密封膠的涂布
6）安裝操作和總裝
中空玻璃在打密封膠時要做到：涂部連續(xù)均勻不允許有空隙和間斷。要按密封膠生產(chǎn)廠商的推薦進行施工：涂膠厚度要符合要求，對于熱融膠來說要求控制好工作溫度，對于雙組份膠來說要求嚴(yán)格控制好兩個組份的比例。密封膠生產(chǎn)廠商都有操作指導(dǎo)手冊。
中空玻璃的性能取決于零部件的質(zhì)量、操作人員的工作質(zhì)量、安裝和使用環(huán)境。
6． 小結(jié)
中空玻璃有許多種制造方法，*的制造方法取決于特定的要求：質(zhì)量、效率和成本。影響中空玻璃性能有許多因素，其中之一就是你選擇的密封膠。
表11 各類中空玻璃制造工藝比較
| 項目 | 單組份熱熔膠工藝 | 雙組份膠工藝 | 舒適膠條工藝 |
| 生產(chǎn)效率 | 高（單班年生產(chǎn)能力可達8萬平方米） | 較低 | 高 |
| 工藝復(fù)雜性 | 工序少，較為簡單 | 工序多，復(fù)雜 | zui簡單 |
| 需要的勞動量 | 人員少 | 人員多 | 人員zui少 |
| 生產(chǎn)環(huán)境要求 | 沒有特殊要求 | 要求高，低溫時固化時間更長 | 沒有特殊要求 |
| 固化時間 | 2-3分鐘 | 24小時 | 幾分鐘 |
| 密封膠材料耗用成本 | 9元/平方米（進口） | 16元/平方米(丁基膠加聚硫膠)（國產(chǎn)） | 21元/平方米(國產(chǎn)) 31元/平方米（進口） |
| 設(shè)備維護 | 簡單，可靠性高 | 較難 | 簡單，可靠性高 |
| 管理 | 簡單 | 復(fù)雜 | 簡單 |
| 符合標(biāo)準(zhǔn) | 國家標(biāo)準(zhǔn)GB11944 ASTME773/E774zuiCB* | 國標(biāo)GB11944 | 國標(biāo)GB11944 |
| 適用范圍 | 適用于門窗用中空玻璃 | 可適用于門窗，使用聚異丁烯（PIB）和硅酮膠雙道密封時可用于幕墻 | 適用于門窗用中空玻璃，尤其為異型時 |
由表11可以看到每種工藝都有各自的特點，使用何種工藝取決于質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本等多方面的考慮。生產(chǎn)的產(chǎn)品既要滿足使用要求，又要價廉物美，才能將好產(chǎn)品普及、推廣，以達到提高工作和生活質(zhì)量，節(jié)約能源和保護環(huán)境的目的。
