中空玻璃用熱熔丁基密封膠配方及新生產(chǎn)工藝研究
中空玻璃用熱熔丁基密封膠實質(zhì)上是由聚異丁烯為主配合丁基橡膠及其他原料通過密閉混合包裝工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品。在中空玻璃制造中的主要用途有以下3種。一是用于彈性邊部密封的第一道密封，為非固化塑性熱熔丁基；二是熱熔丁基邊部密封用物理固化熱熔丁基；三是熱熔丁基邊部密封用化學(xué)固化熱熔丁基。后兩者一般用于使用超級間隔條的中空玻璃。在用于彈性邊部密封的一道密封時熱熔丁基密封膠主要功能在于阻隔中空玻璃內(nèi)外層氣體的流通，在中空玻璃組裝過程中提供必要的初粘力與抗剪切力，并保證與中空玻璃使用壽命相當(dāng)?shù)哪屠匣?。?dāng)然后兩者還具有二道密封必需的保證中空玻璃結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的粘接功能。以上性能由材料本身的優(yōu)良特性所決定。合理的使用丁基密封膠是保證中空玻璃單元密封壽命的關(guān)鍵。
自從使用膠接法生產(chǎn)中空玻璃發(fā)展到現(xiàn)在，使用丁基熱熔膠作為中空玻璃第一道密封已經(jīng)將近半個世紀(jì)。目前國內(nèi)大量的采用低分子量的礦物油、瀝青等作為生產(chǎn)丁基熱熔膠產(chǎn)品的添加物，產(chǎn)品較混亂。我們根據(jù)各種專利文獻(xiàn)和多年的產(chǎn)品經(jīng)驗，瞄準(zhǔn)國際先進(jìn)的產(chǎn)品對現(xiàn)有丁基熱熔膠的配方、工藝進(jìn)行研究。
配方研究
在研究工藝不變的情況下，通過對不同配方設(shè)計的產(chǎn)品進(jìn)行性能對比研究。試樣檢測依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及檢測方法：①依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：JC/T914-2003；②檢測方法：密度GB/T1033-1986塑料密度和相對密度的試驗方法；針入度GJB/T785.3-1989不硫化橡膠密封性能試驗方法；熱失重JC/T914-2003；剪切強度JC/T914-2003；水蒸氣透過率GB/T1037-1988塑料薄膜和片材透水蒸氣性實驗方法；耐熱流變性在120℃下、48小時，考察丁基膠保持固定形態(tài)的能力。主要原材料如聚異丁烯、丁基橡膠、橡膠油、EPDM橡膠、樹脂、功能性材料等均選擇國產(chǎn)或進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
試驗結(jié)果分析
1.在PIB基礎(chǔ)料相同的各組試樣中添加不同助劑，其膠體性能發(fā)生了很大改變。
a.加入功能性材料、橡膠油等低分子量助劑，雖然可以顯著提高熱熔膠的加工性能，但其熱性能不理想。如熱失重、耐熱流變性等達(dá)不到規(guī)定要求。因此，與此二者性能相近的添加物如低分子量的礦物油、瀝青等將對丁基熱熔膠性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。這類熱熔膠生產(chǎn)的IG單元存在質(zhì)量隱患，在一定的外因誘導(dǎo)下，可能產(chǎn)生結(jié)霧、結(jié)露以及邊框丁基熱熔膠流淌等惡劣現(xiàn)象。極大地破壞IG單元的美觀，嚴(yán)重的可導(dǎo)致IG單元在短時間即失效。
b.加入樹脂、EPDM橡膠等物質(zhì)，可以使熱熔膠的某些性能大幅提高，如剪切強度，并可在一定程度上降低膠體比重。但存在嚴(yán)重缺陷即針入度測試遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。尤為重要的是除試樣外，幾乎所有樣品的水蒸氣透過率測試均不合格。采用此類熱熔膠密封的IG單元的水汽阻隔效果差，造成IG露點降低，縮短中空玻璃的使用壽命。
2.其他組分不變的情況下，采用不同聚異丁烯的各試樣的檢測結(jié)果。
a.使用不同催化工藝生產(chǎn)的不同PIB進(jìn)行混合作為基礎(chǔ)料的熱熔膠表現(xiàn)出更好的性能。
b.值得注意的是采用較高分子量試樣的各項檢測指標(biāo)都非常優(yōu)秀，尤其是其剪切強度大大超過一般丁基熱熔膠，加以調(diào)整可以專用于幕墻用大板塊IG單元。因為大板塊IG生產(chǎn)時使用剪切強度更大的丁基熱熔膠可以有效地防止玻璃板塊因自重而產(chǎn)生錯位等質(zhì)量問題。
3.配方研究結(jié)論：
a.加入功能性材料、橡膠油等低分子量助劑，雖然可以顯著提高熱熔膠的加工性能，但其熱性能不理想。如熱失重、耐熱流變性等達(dá)不到規(guī)定要求。
b.加入樹脂、EPDM橡膠等物質(zhì)，可以使熱熔膠的某些性能大幅提高，如剪切強度，并可一定程度上降低膠體比重。但存在嚴(yán)重缺陷即針入度測試遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。
c.值得注意的是試樣的各項檢測指標(biāo)都非常優(yōu)秀，尤其是其剪切強度大大超過一般丁基熱熔膠，加以調(diào)整可以專用于幕墻用大板塊IG單元。因為大板塊IG生產(chǎn)時使用剪切強度更大的丁基熱熔膠可以有效地防止玻璃板塊因自重而產(chǎn)生錯位等質(zhì)量問題。
d.使用不同分子量的聚異丁烯混合作為基礎(chǔ)料的熱熔膠表現(xiàn)出更好的性能。尤其是采用不同催化工藝生產(chǎn)的不同PIB進(jìn)行混合，效果更佳。
生產(chǎn)工藝研究
通過引進(jìn)德國施沃德（SCHWERDTEL）全自動設(shè)備的整體解決方案解決工藝問題。將混合機中生產(chǎn)出來的產(chǎn)品泵送到灌裝機中。輸出壓力為輸入壓力50倍，很大程度上消除生產(chǎn)過程中抽真空等因素對高分子材料造成的不良影響，保證產(chǎn)品的密實程度。當(dāng)物料達(dá)到一定重量時，旋轉(zhuǎn)切斷每次物料的灌裝循環(huán)，很容易地移動這裝置。當(dāng)操作工移動連接鏈時，系統(tǒng)聯(lián)動有計量平衡單元，對這個裝置稱重。當(dāng)因為物料重量產(chǎn)生的壓力到達(dá)設(shè)定值時，這個裝置下降，可以移走灌成品。
裝填站的操作模式?？胀坝蓚魉脱b置移動到升降臺上，在此，空桶的位置由一個裝置檢測，以確保當(dāng)空桶到位之前不會開始灌裝，意思就是說沒有空桶，就不灌裝。機器開始對空桶稱皮重，在開始灌裝之前，空桶上升到預(yù)定位置，產(chǎn)品流出和產(chǎn)量由SCHWERDTEL的模擬信號控制。桶的下降與灌裝速度同步，同時，隨著灌裝量的增加，料桶內(nèi)壓力增加，并傳導(dǎo)到稱重裝置。
計量系統(tǒng)。灌裝過程的控制基于適配的控制系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)，灌裝精度、灌裝速度根據(jù)產(chǎn)品的不同物理特性調(diào)節(jié)，比如溫度、粘度、密度等。不管是高粘度的產(chǎn)品，還是假設(shè)的重量，在灌裝過程中，自學(xué)習(xí)系統(tǒng)都將會控制最好的灌裝精度和灌裝速度。當(dāng)一批料完成罐裝時，或機器停機時，機器會自動位移一個額外的工位，確保下一個空桶可以到位，并且保護(hù)設(shè)備不會連續(xù)向外泄漏物料。
自從使用膠接法生產(chǎn)中空玻璃發(fā)展到現(xiàn)在，使用丁基熱熔膠作為中空玻璃第一道密封已經(jīng)將近半個世紀(jì)。目前國內(nèi)大量的采用低分子量的礦物油、瀝青等作為生產(chǎn)丁基熱熔膠產(chǎn)品的添加物，產(chǎn)品較混亂。我們根據(jù)各種專利文獻(xiàn)和多年的產(chǎn)品經(jīng)驗，瞄準(zhǔn)國際先進(jìn)的產(chǎn)品對現(xiàn)有丁基熱熔膠的配方、工藝進(jìn)行研究。
配方研究
在研究工藝不變的情況下，通過對不同配方設(shè)計的產(chǎn)品進(jìn)行性能對比研究。試樣檢測依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及檢測方法：①依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：JC/T914-2003；②檢測方法：密度GB/T1033-1986塑料密度和相對密度的試驗方法；針入度GJB/T785.3-1989不硫化橡膠密封性能試驗方法；熱失重JC/T914-2003；剪切強度JC/T914-2003；水蒸氣透過率GB/T1037-1988塑料薄膜和片材透水蒸氣性實驗方法；耐熱流變性在120℃下、48小時，考察丁基膠保持固定形態(tài)的能力。主要原材料如聚異丁烯、丁基橡膠、橡膠油、EPDM橡膠、樹脂、功能性材料等均選擇國產(chǎn)或進(jìn)口的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
試驗結(jié)果分析
1.在PIB基礎(chǔ)料相同的各組試樣中添加不同助劑，其膠體性能發(fā)生了很大改變。
a.加入功能性材料、橡膠油等低分子量助劑，雖然可以顯著提高熱熔膠的加工性能，但其熱性能不理想。如熱失重、耐熱流變性等達(dá)不到規(guī)定要求。因此，與此二者性能相近的添加物如低分子量的礦物油、瀝青等將對丁基熱熔膠性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。這類熱熔膠生產(chǎn)的IG單元存在質(zhì)量隱患，在一定的外因誘導(dǎo)下，可能產(chǎn)生結(jié)霧、結(jié)露以及邊框丁基熱熔膠流淌等惡劣現(xiàn)象。極大地破壞IG單元的美觀，嚴(yán)重的可導(dǎo)致IG單元在短時間即失效。
b.加入樹脂、EPDM橡膠等物質(zhì)，可以使熱熔膠的某些性能大幅提高，如剪切強度，并可在一定程度上降低膠體比重。但存在嚴(yán)重缺陷即針入度測試遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。尤為重要的是除試樣外，幾乎所有樣品的水蒸氣透過率測試均不合格。采用此類熱熔膠密封的IG單元的水汽阻隔效果差，造成IG露點降低，縮短中空玻璃的使用壽命。
2.其他組分不變的情況下，采用不同聚異丁烯的各試樣的檢測結(jié)果。
a.使用不同催化工藝生產(chǎn)的不同PIB進(jìn)行混合作為基礎(chǔ)料的熱熔膠表現(xiàn)出更好的性能。
b.值得注意的是采用較高分子量試樣的各項檢測指標(biāo)都非常優(yōu)秀，尤其是其剪切強度大大超過一般丁基熱熔膠，加以調(diào)整可以專用于幕墻用大板塊IG單元。因為大板塊IG生產(chǎn)時使用剪切強度更大的丁基熱熔膠可以有效地防止玻璃板塊因自重而產(chǎn)生錯位等質(zhì)量問題。
3.配方研究結(jié)論：
a.加入功能性材料、橡膠油等低分子量助劑，雖然可以顯著提高熱熔膠的加工性能，但其熱性能不理想。如熱失重、耐熱流變性等達(dá)不到規(guī)定要求。
b.加入樹脂、EPDM橡膠等物質(zhì)，可以使熱熔膠的某些性能大幅提高，如剪切強度，并可一定程度上降低膠體比重。但存在嚴(yán)重缺陷即針入度測試遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。
c.值得注意的是試樣的各項檢測指標(biāo)都非常優(yōu)秀，尤其是其剪切強度大大超過一般丁基熱熔膠，加以調(diào)整可以專用于幕墻用大板塊IG單元。因為大板塊IG生產(chǎn)時使用剪切強度更大的丁基熱熔膠可以有效地防止玻璃板塊因自重而產(chǎn)生錯位等質(zhì)量問題。
d.使用不同分子量的聚異丁烯混合作為基礎(chǔ)料的熱熔膠表現(xiàn)出更好的性能。尤其是采用不同催化工藝生產(chǎn)的不同PIB進(jìn)行混合，效果更佳。
生產(chǎn)工藝研究
通過引進(jìn)德國施沃德（SCHWERDTEL）全自動設(shè)備的整體解決方案解決工藝問題。將混合機中生產(chǎn)出來的產(chǎn)品泵送到灌裝機中。輸出壓力為輸入壓力50倍，很大程度上消除生產(chǎn)過程中抽真空等因素對高分子材料造成的不良影響，保證產(chǎn)品的密實程度。當(dāng)物料達(dá)到一定重量時，旋轉(zhuǎn)切斷每次物料的灌裝循環(huán)，很容易地移動這裝置。當(dāng)操作工移動連接鏈時，系統(tǒng)聯(lián)動有計量平衡單元，對這個裝置稱重。當(dāng)因為物料重量產(chǎn)生的壓力到達(dá)設(shè)定值時，這個裝置下降，可以移走灌成品。
裝填站的操作模式?？胀坝蓚魉脱b置移動到升降臺上，在此，空桶的位置由一個裝置檢測，以確保當(dāng)空桶到位之前不會開始灌裝，意思就是說沒有空桶，就不灌裝。機器開始對空桶稱皮重，在開始灌裝之前，空桶上升到預(yù)定位置，產(chǎn)品流出和產(chǎn)量由SCHWERDTEL的模擬信號控制。桶的下降與灌裝速度同步，同時，隨著灌裝量的增加，料桶內(nèi)壓力增加，并傳導(dǎo)到稱重裝置。
計量系統(tǒng)。灌裝過程的控制基于適配的控制系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)，灌裝精度、灌裝速度根據(jù)產(chǎn)品的不同物理特性調(diào)節(jié)，比如溫度、粘度、密度等。不管是高粘度的產(chǎn)品，還是假設(shè)的重量，在灌裝過程中，自學(xué)習(xí)系統(tǒng)都將會控制最好的灌裝精度和灌裝速度。當(dāng)一批料完成罐裝時，或機器停機時，機器會自動位移一個額外的工位，確保下一個空桶可以到位，并且保護(hù)設(shè)備不會連續(xù)向外泄漏物料。
大桶灌裝系統(tǒng)。采用列斜式灌裝，以確保灌裝盤與供料管之間最短距離。表面壓平裝置采用壓盤。特殊的表面切斷裝置，可保證快速切斷物料，并防止物料表面出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象。
★★★上佳門窗設(shè)備展示區(qū)★★★
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