离子性中间夹层玻璃.doc

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1、离子性中间膜夹层玻璃赵西安(中国建筑科学研究院北京100013)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

2、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

3、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

4、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)。SGP夹层玻璃整截面工作PVB夹层玻璃中间膜滑动图1SGP夹层玻璃承载力是PVB夹层玻璃的两倍,挠度只有PVB夹层玻璃的1/4由于承载力提高,挠度减小,玻

5、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。(一)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于拦板、雨棚、外挑装饰玻璃翅、玻璃遮阳

6、板等外露边缘的构件而无须采取专门的封边措施(图3)。图2SGP夹层玻璃可以不加封边就在室外使用图3不加封边的SGP夹层玻璃拦板(二)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

7、璃的安全性(图5、图6)。图4PVB夹层玻璃,即使竖向安装,四边支承,图5即使是竖向悬臂安装,SGP夹层玻璃拦板破碎后破碎后还是大弯曲变形,最终脱出仍保持平面,显示还保持一定的承载力图6SGP夹层玻璃即使破碎,也还有足够的剩余承载力(四)无色透明,不易变色,通透性极佳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6~12。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)。材料图7钻石表面精磨19mm超白

8、玻璃,SG

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