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定时炸弹?国内MS胶的应用现状与选择误区

分类:
行业新闻
作者:
来源:
中国幕墙网
2020-04-120 01:43
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【摘要】:
本文介绍了国家权威机构和国内某企业CANS实验室对国内中空玻璃用MS胶性能的检测情况,根据检测结果,指出了选用MS胶作为中空玻璃第二道密封的危害性,认为选用MS胶作为中空玻璃的第二道密封是不可取的;针对一些密封胶厂家用MS胶冒充硅酮胶销售的情况,介绍了MS胶的准确确定方法以及快速区分MS胶和硅酮胶的检测方法,按照硅酮胶主体原料的市场价格,

  由于中空玻璃具有隔音隔热防霜雾等节能特点,而被广泛应用于建筑领域,是建筑门窗幕墙首选的玻璃产品。目前,国内市场中空玻璃的制作仍选用双道密封的形式,即第一道密封主要采用丁基密封胶,第二道密封通常选用硅酮、聚硫或聚氨酯密封胶。近年来,受国家节能环保(词条“节能环保”由行业大百科提供)政策的影响,密封胶的原材料,尤其是硅酮密封胶的原材料出现了大幅度上涨。大小企业为了获取利益的最大化,纷纷使出浑身解数,想尽各种办法降低成本。其中一些玻璃加工厂选用价格较为低廉的硅烷改性聚醚密封胶(MS胶)制作中空玻璃,导致中空玻璃在短时间内便出现漏气、漏水现象;甚至有一些密封胶厂家用MS胶冒充硅酮胶销售,严重扰乱了中空玻璃的市场秩序,影响其健康发展。

  本文介绍了国家权威机构和国内某企业CANS实验室对国内中空玻璃用MS胶性能的检测情况;针对一些密封胶厂家用MS胶冒充硅酮胶销售的情况,介绍了MS胶的准确确定方法以及快速区分MS胶和硅酮胶的检测方法,按照硅酮胶原料的市场价格,对其成本进行简单核算。

  1 国内中空玻璃用MS胶的现状

  1.1 国家第三方权威检测机构对中空玻璃用MS胶的检测情况

  2018年,国家玻璃检测中心对来自不同地区玻璃深加工(词条“玻璃深加工”由行业大百科提供)厂提供的2个MS胶样品按GB/T 29755—2013分别进行了检测,检测结果见表1:

  由表1可以看出,1#、2#样品的拉伸粘结性、水-紫外线处理后的拉伸粘结性、定伸粘结性、弹性回复率性能测试结果均不能满足GB/T 29755标准要求。

  1.2 国内某企业CANS实验室对中空玻璃用MS胶的检测情况

  国内某企业CANS实验室对来自不同地区玻璃深加工(词条“深加工”由行业大百科提供)企业提供的2个MS胶样品(分别标记为3#、4#),按照GB/T29755—2013进行检测,检测结果如表2:

  由表2中的数据可以看出:3#样品的弹性回复率、拉伸粘结性、水-紫外线处理后的拉伸粘结性、热空气老化后拉伸粘结性、定伸粘结性、热失重性能测试结果均不满足GB/T29755标准要求;4#样品水-紫外线处理后的拉伸粘结性、热空气老化后拉伸粘结性能测试结果不满足GB/T29755标准要求。

  从国家第三方权威机构和国内某企业CNAS实验室对国内中空玻璃用MS胶的检测结果来看,目前国内中空玻璃用MS胶的性能均不能满足GB/T29755标准要求。这些MS胶的耐老化性差、弹性差,若用于中空玻璃的制作,存在极大的安全隐患,极易造成密封胶开裂、脱粘,中空玻璃漏气、漏水,导致中空玻璃提前失效,无法满足GB/T11944—2012《中空玻璃》提出的“中空玻璃的预期使用寿命至少应为15年”的要求。因此,选用MS胶作为中空玻璃的第二道密封是不可取的。

  2 MS胶冒充硅酮胶销售

  2.1 MS胶准确的检测方法

  如何准确的确定市场销售的密封胶是否为MS胶?可以通过红外光谱分析从所含官能团的吸收峰来进行确认。我公司对市售的MS胶按照GB/T31851—2015中的试验方法进行了红外光谱分析,具体图谱如图1所示:

  由图1可以看出,样品在1116cm-1处出现聚醚类键化学结构单元的吸收峰,在712 cm-1~813 cm-1处出现硅烷结构的吸收峰,即Si—CH3的摇摆振动吸收峰和Si—C的伸缩振动吸收峰。若密封胶的红外分析图谱出现上述2中官能团的吸收峰则为MS胶。

  为了考察市场销售MS 胶的耐温性,我们按照GB/T31851—2015 中的试验方

  法对其进行了热重分析,具体如图2 所示:

  由图2 可以看出,MS 胶的耐温性差,在150℃左右开始分解,到430℃左右完成第一阶段基础聚合物的分解。

  2.2 简单区分MS 胶和硅酮胶的检测方法

  对于玻璃深加工企业来说通过红外光谱分析来确定密封胶是否为MS 胶似乎不太现实,这是因为红外光谱分析仪价格昂贵,一般的玻璃深加工厂不具备测试条件,如果送外检又将无形中增加企业的负担,下面将介绍一种简单的区分MS胶和硅酮胶的方法。

  我公司曾索取市场销售的MS胶(分别标记为1#、2#)和硅酮胶(分别标记为3#、4#)各2种,按GB/T 13477.8制样,在标准试验条件下养护28d后分别放入90℃、120℃、150℃的高温干燥箱中1h、2h、4h后取出,参照GB16776中6.9.4热老化的试验方法检查并记录试件表面的情况。具体的试验结果如表3所示,直观效果示意如图3:

  由表3的结果可以看出,MS胶在90℃条件下分别处理4h后密封胶表面出现1个气泡(词条“气泡”由行业大百科提供);120℃条件下分别处理1h、2h、4h后密封胶颜色均变黄,表面均出现不同大小的气泡;150℃条件下分别处理1h、2h、4h后密封胶表面均发生不同程度的起鼓、龟裂,胶颜色逐渐变黄,甚至出现与基材脱粘。而硅酮胶在不同温度条件下处理不同时间均未发生变化。

  出现上述现象是因为硅酮密封胶是以端羟基聚二甲基硅氧烷为基础聚合物制备而成,其主链是由Si-O链节所组成。Si-O键属于高能键,热分解能为460.5 J/mol,明显高于C-O键的358.0J/mol、C-C键的304J/mol和Si-C键的318.2J/mol。因此,硅酮密封胶具有优异的耐高温性;而MS胶是以端硅氧烷聚醚为基础聚合物制备而成。聚合物的主链为聚醚柔性链段,热分解能相对较低,支链为端硅烷基且为封端官能团,交联密度相对较弱,抵抗不了高温引起的分子加速运动,从而发生降解

  根据上述结果,建议玻璃深加工厂家可依此方法简单区分密封胶是MS胶还是硅酮胶:将固化后的密封胶在150℃条件下处理1h后查看密封胶表面是否出现起鼓、龟裂和颜色变黄,若有则可初步判断密封胶为MS胶而非硅酮胶。

  2.3 硅酮胶成本核算

  受国家环保节能政策的影响,硅酮密封胶的原材料价格整体成上涨趋势,但中空玻璃市场上一部分自称硅酮胶的密封胶价格一降再将,甚至跌破3000元/组。

  我们按硅酮胶主体原料的市场价格对硅酮密封胶的成本进行一下简单核算,其中各组分含量按:硅橡胶硅油35%~50%,碳酸钙:45%~60%,其它原料:3%~10%计算,1组300kg的硅酮胶仅原料成本为3235元~4045元;若再加上人工费,水电费,以及设备维修、保养费用,那么一组硅酮胶的市场售价将会更高。因此,我们慎重提醒各位玻璃加工厂的同仁们,市售价格低于3500元/组的中空玻璃用硅酮胶极大可能并非硅酮胶,请谨慎够买!

  3 结论

  (1)从国家第三方权威机构和国内某企业CNAS实验室对国内中空玻璃用MS胶的检测结果来看,目前国内中空玻璃用MS胶的性能均不能满足GB/T29755标准。

  (2)用MS胶制作中空玻璃极易出现密封胶开裂、脱粘,中空玻璃漏气、漏水,导致中空玻璃提前失效,无法满足GB/T11944《中空玻璃》—2012提出的“中空玻璃的预期使用寿命至少应为15年”的要求,选用MS胶作为中空玻璃的第二道密封是不可取的。

  (3)通过红外分析从所含官能团的吸收峰来进行确认密封胶是否为MS胶。

  (4)建议玻璃深加工厂家可将固化后的密封胶在150℃条件下处理1h后查看密封胶表面是否出现起鼓、龟裂和颜色变黄,若有则可初步判断密封胶为MS胶而非硅酮胶。

  (5)慎重提醒各位玻璃加工厂的同仁们,市售价格低于3500元/组的中空玻璃用硅酮胶极大可能并非硅酮胶,请谨慎够买!

  参考文献

  [1] 邢凤群,嵇书伟,佘安宇.国内中空玻璃用MS胶的市场现状及选用建议[J].玻璃,2019,46(06):5-38. [2] 许艳艳,张燕青,董鹏飞,景占阁,孟婷,张燕红.硅改性聚醚密封胶和硅酮密封胶的耐高温性能研究[J].粘接,2019,40(03):29-32.

  [3] GB/T 29755—2013,中空玻璃用弹性密封胶[S].

  [4] GB/T 11944—2012,中空玻璃[S].

  [5] GB/T31851—2015,硅酮结构密封胶中烷烃增塑剂检测方法[S]. [6] 唐涛,马文石,周福维.端硅烷基聚醚的结构表征[J].中国胶粘剂,2007(09):

关键词:
MS胶
硅酮胶
性能
成本
选用