双组分硅酮密封胶具有固化时间短、深层固化快的特点,能够提高中空玻璃的生产效率,成为最常用的中空玻璃密封胶。
与其他密封胶类似,中空玻璃用密封胶的黏度、适用期、表干时间、深部固化时间及其对基材的粘结性能等使用性能也会受到环境温湿度变化的影响。一旦环境温湿度偏离过甚,导致上述使用性能出现异常,不仅影响中空玻璃的生产效率,也会给实际工程质量带来安全隐患。因此,中空玻璃制作车间的环境温湿度是一个值得关注的问题。
事实上,JC/T 2071—2011《中空玻璃生产技术规程》标准中已对中空玻璃制作车间的环境进行了规定:“中空玻璃的生产场所应在清洁、干燥、通风良好的室内,温度及湿度应满足生产的要求;中空玻璃的二道密封封胶时,环境温度宜不低于 10 ℃”。但是,该标准对中空玻璃制作车间的环境温度上限,环境湿度上、下限均未提出具体的要求;对环境温度下限规定 也不是硬性规定,这就给中空玻璃生产厂家提供了更多的发挥空间。
从目前国情来看,国内大部分中空玻璃生产厂家的生产厂房还做不到室内环境控制的要求,北方地区冬季环境温度低于 10 ℃普遍存在,但中空玻璃生产不会因为环境温度过低而中止。因此,考察各种环境温湿度作用对中空玻璃制作过程中密封胶性能及中空玻璃产品最终性能的影响,从而避免各种不必要的质量问题,是非常必要的。
一、环境温湿度对硅酮中空玻璃密封胶固化性能的影响
硅酮中空玻璃密封胶的施工性能主要通过适用期(拉断时间)、表干时间来反映。“适用期”是双组分密封胶从开始混胶至不能正常操作所经历的时间,在中空玻璃生产中常以“拉断时间”来表征。适用期过短,则密封胶 A、B 两组分混合后能够在胶枪中放置的时间(中空玻璃打胶机暂停不用时打胶枪不必冲洗的时间)和留给中空玻璃封胶后的修整时间较短;适用期过长,则相应的密封胶表干时间也会长(打好胶的中空玻璃成品在移动时会产生粘结损坏),影响中空玻璃的生产效率(中空玻璃密封胶的适用期以 20~60 min 为宜)。
随着环境温度、湿度的降低,硅酮中空玻璃密封胶的拉断时间、表干时间和深部固化时间均增加,反之亦然;与环境湿度相比,环境温度变化对密封胶固化性能的影响更大,环境温度4℃左右时,由于“露点”原因,空气中水分含量较低,拉断时间及表干时间急剧上升。
环境温度和环境湿度同时降低,由于叠加因素会导致密封胶的固化时间大幅延长。
在不影响密封胶对基材粘结以及中空玻璃封胶后修整时间足够的前提下,中空玻璃生产厂家往往希望表干时间和深部固化时间越快越好,这样可以缩短生产周期、提高生产效率。
由于季节和地域变化,中空玻璃生产厂家的厂房温湿度不可能一成不变。为了减少环境变化造成的影响,密封胶生产厂家一般采取A、B组分在一定范围内可以微调加以应对。在冬季,气候干燥、气温较低时,应适当增加 B 组分的比例以加快固化速度;在夏季,气候潮湿、气温较高时,应适当减少 B 组分的比例,以延长适用期、满足施工要求。遗憾的是,这种“可调”往往是有限的,密封胶 A、B 组分的配比应保持在一定的范围内(体积比 8∶1~12∶1),否则会影响最终产品的质量。因此,当环境温湿度偏差太大时,即便调整密封胶 A、B 组分的配比,也未必能使密封胶的固化达到理想状态。
二、环境温湿度对硅酮中空玻璃密封胶 A 组分黏度和挤出性的影响
相较于环境湿度而言,环境温度对硅酮中空玻璃密封胶的 A 组分黏度和挤出性影响更大;环境湿度对密封胶 A 组分黏度和挤出性的影响极其微小,可以忽略。
在-15~45 ℃温度范围内,随着环境温度的降低,密封胶 A 组分的黏度先缓慢增加后急剧增加;A 组分挤出性的变化趋势与其黏度的变化趋势基本一致,即打出同样胶量所需的时间增加了。
A组分粘度对于中空玻璃施工影响很大。黏度不大于 350 Pa·s 时,挤出性测试值不会大于 1.30 s,此时打胶设备的密封压力不超过 7.5 MPa,属于正常使用范围;而当密封胶 A组分挤出性测试值大于 1.40 s 时,密封胶黏稠,此时想要达到同样的出胶量,打胶设备的密封压力需在8.5 MPa 以上,在一些打胶速度要求快或打胶深度较大的场合用胶就可能出现出胶不流畅;当黏度低于 250 Pa·s 时,密封胶 A 组分挤出性测试值小于 1.10 s,此时打胶设备的密封压力在 6.5 MPa 或以下,出胶就非常流畅,产品能适应全自动打胶机快速打胶流水线的要求。当然,打胶设备的密封压力值大小还受设备密封速度和产品所需打胶深度的影响。
根据以上试验数据分析,为了使硅酮中空玻璃密封胶在中空玻璃封胶时使用顺畅,冬季时,环境温度应至少控制在 5 ℃以上。
三、结论
环境温湿度变化会对密封胶的施工造成影响,按照季节和地域选择合适的密封胶至关重要。需要延时或跨区域用胶,应与密封胶生产商家协商,调整配方。
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