SGP离子性中间膜夹层玻璃要点.pdf
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1、SGP 离子性中间膜夹层玻璃 目前,玻璃幕墙夹层玻璃广泛采用的中间膜是聚乙烯醇缩丁醛,简称PVB 。PVB 使用已经有多年历史,也为幕墙行业普遍熟悉。但是,这种夹胶膜最初是为汽车玻 璃而开发的,所以它的性能主要是为了满足汽车玻璃 一、常规的 PVB 夹层玻璃 目前,玻璃幕墙夹层玻璃广泛采用的中间膜是聚乙烯醇缩丁醛,简称PVB 。 PVB 使用已经有多年历史,也为幕墙行业普遍熟悉。但是,这种夹胶膜最初是为汽 车玻璃而开发的,所以它的性能主要是为了满足汽车玻璃的以下要求: 1能可靠地粘结玻璃,减少碎玻璃的飞散,最大限度保护驾驶员和乘客的安 全。 2能防止石块和其他小物件击穿玻璃进入车内。 3有一定
2、的柔软性,防止驾驶员头部激烈撞击挡风玻璃,并防止车内人员飞 出车外。 4满足汽车的使用功能,符合光学、降噪、阻隔紫外线等要求。 由于 PVB 夹胶膜主要不是针对建筑幕墙开发的,所以它富于弹性,比较柔软, 剪切模量小,两块玻璃间受力后会有显著的相对滑移,承载力较小,弯曲变形较大。 PVB 夹层玻璃可以用于一般玻璃幕墙,不适宜用于有高性能要求的玻璃幕墙。 同时,PVB 夹层玻璃的外露边容易受潮开胶,PVB 胶膜夹层玻璃使用时间长 以后容易发黄变色,这些都是应该加以注意的。 理想的建筑幕墙用夹层玻璃中间膜应能满足以下要求: 1对玻璃有较高的粘结能力,有较强的抗撕裂强度,能防止玻璃破碎时飞散。 2有较
3、强的防护能力,可以防止自然力和人力的破坏。对强风、地震、暴力、 盗窃等有足够的抵抗力。 3能承受室内人员的突然撞击,防止玻璃飞散或整体脱出,避免室内人员飞 出坠落。 4有足够的剩余承载力,玻璃破碎后再发生弯曲变形时不会整块脱落。 5中间膜有大的剪切模量,使两块玻璃尽可能整截面受弯工作,从而提高玻 璃的承载力和弯曲刚度,减小玻璃的厚度,减轻玻璃的自重。 6无色透明,能耐受紫外线、水汽和外界气候变化影响,长时期使用不泛黄 变色。 目前采用的 PVB 夹胶膜还不能完全满足上述要求。有必要开发更高性能的幕 墙夹层玻璃专用中间膜, 以适应超高层建筑幕墙、大跨度采光顶、超大尺寸夹层玻璃、 全玻璃结构等对夹
4、层玻璃的高标准要求。 二、离子性中间膜的特性 现在,能满足建筑幕墙夹层玻璃上述性能要求的夹胶膜 离子性中间膜已经 由美国杜邦公司开发出来,并批量生产,商品名称为SGP 。这种夹胶膜具有许多 优良的性能。 (一)具有高的强度和剪切模量,力学性能优异 SGP 的剪切模量是PVB 的 50倍以上,撕裂强度比PVB 高 5 倍。SGP 夹 胶后,玻璃受力时两片玻璃之间的胶层基本上不会产生滑动,两片玻璃如同一片等 厚度的单片玻璃整体工作。这样一来,承载力就是等厚度的PVB 夹层玻璃承载力 的 2 倍; 同时, 在相等荷载、相等厚度的情况下,SGP夹层玻璃的弯曲挠度只有PVB 夹层玻璃的1 / 4(图 1
5、)。 由于承载力提高,挠度减小,玻璃厚度会相应减小。有可能减少玻璃的用量约 40% ,相应也减轻了幕墙的自重。不仅有利于主体结构设计,而且节材就是节能, 因为生产每一标准箱浮法玻璃要消耗标准煤 16Kg,耗电 7.5 度。如果加上钢化、均 质化处理等,耗能就更多了。 (二)具有良好的边部稳定性,可外露使用而无须封边 边部稳定性指夹层玻璃边部外露于大气条件下的耐久性。PVB 夹胶不耐潮湿, 水汽作用下容易开胶、分离,要求外露边缘进行封边处理。而SGP胶膜有良好的 边部稳定性, 对水分不敏感, 在外露条件下使用也不会开胶、分离,可以开边使用, 不必封边(图 2)。所以 SGP夹层玻璃可以很方便地用
6、于拦板、雨棚、外挑装饰玻 璃翅、玻璃遮阳板等外露边缘的构件而无须采取专门的封边措施(图 3)。 (三)玻璃破损后留有充分的剩余承载力,不会整块坠落 普通 PVB 夹层玻璃,尤其是钢化夹层玻璃,玻璃一旦破碎就会产生很大的弯 曲变形,有整块脱落的危险(图4)。当玻璃水平安装在采光顶上时风险更大,北 京香山植物园就曾发生过玻璃整块落下的意外事故。 SGP 间膜夹层玻璃整体性好,SGP夹胶膜的撕裂强度是PVB 夹胶膜的 5 倍, 即使玻璃万一破碎, SGP膜还可以粘结碎玻璃形成破坏后的一个临时结构,其弯曲 变形小,还可以承受一定量的荷载而不会整片下坠。这就大大提高了玻璃的安全性 (图 5、图 6)。
7、SGP 夹胶膜本身无色透亮,而且耐候性好,不容易泛黄。SGP 膜的泛黄系数小 于 1.5,而 PVB 膜的泛黄系数为612。因此 SGP夹层玻璃能更好地满足建筑师 的建筑艺术要求。 如果采用超白玻璃(低铁玻璃)、 SGP中间膜夹胶,那超白夹层玻璃晶莹剔 透的光学效果将是绝对顶级的(图7)。 (四)无色透明,不易变色,通透性极佳 三、离子性中间膜夹层玻璃的试验研究 受美国杜邦公司的委托,中国建筑科学研究院于20062007年期间进行了 SGP 夹层玻璃性能的研究。试验得到了 SGP中间膜和 PVB 中间膜自身的 物理力学性能以及对比了SGP夹层玻璃、等厚 PVB 夹层玻璃和等厚单片玻璃受 力性能
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