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離子性中間膜夾層玻璃

來源:中國建筑科學(xué)研究院作者:趙西安日期:2011-9-29 　頁面功能【字體：大中小】【打印】【關(guān)閉】【評論】

　　目前，玻璃幕墻夾層玻璃廣泛采用的中間膜是聚乙烯醇縮丁醛，簡稱 PVB 。PVB使用已經(jīng)有多年歷史，也為幕墻行業(yè)普遍熟悉。但是，這種夾膠膜最初是為汽車玻璃而開發(fā)的，所以它的性能主要是為了滿足汽車玻璃

　　一、常規(guī)的PVB 夾層玻璃
　　目前，玻璃幕墻夾層玻璃廣泛采用的中間膜是聚乙烯醇縮丁醛，簡稱 PVB 。PVB使用已經(jīng)有多年歷史，也為幕墻行業(yè)普遍熟悉。但是，這種夾膠膜最初是為汽車玻璃而開發(fā)的，所以它的性能主要是為了滿足汽車玻璃的以下要求：
　　1．能可靠地粘結(jié)玻璃，減少碎玻璃的飛散，最大限度保護(hù)駕駛員和乘客的安全。
　　2．能防止石塊和其他小物件擊穿玻璃進(jìn)入車內(nèi)。
　　3．有一定的柔軟性，防止駕駛員頭部激烈撞擊擋風(fēng)玻璃，并防止車內(nèi)人員飛出車外。
　　4．滿足汽車的使用功能，符合光學(xué)、降噪、阻隔紫外線等要求。
　　由于PVB夾膠膜主要不是針對建筑幕墻開發(fā)的，所以它富于彈性，比較柔軟，剪切模量小，兩塊玻璃間受力后會有顯著的相對滑移，承載力較小，彎曲變形較大。PVB夾層玻璃可以用于一般玻璃幕墻，不適宜用于有高性能要求的玻璃幕墻。
　　同時，PVB夾層玻璃的外露邊容易受潮開膠，PVB膠膜夾層玻璃使用時間長以后容易發(fā)黃變色，這些都是應(yīng)該加以注意的。
　　理想的建筑幕墻用夾層玻璃中間膜應(yīng)能滿足以下要求：
　　1．對玻璃有較高的粘結(jié)能力，有較強(qiáng)的抗撕裂強(qiáng)度，能防止玻璃破碎時飛散。
　　2．有較強(qiáng)的防護(hù)能力，可以防止自然力和人力的破壞。對強(qiáng)風(fēng)、地震、暴力、盜竊等有足夠的抵抗力。
　　3．能承受室內(nèi)人員的突然撞擊，防止玻璃飛散或整體脫出，避免室內(nèi)人員飛出墜落。
　　4．有足夠的剩余承載力，玻璃破碎后再發(fā)生彎曲變形時不會整塊脫落。
　　5．中間膜有大的剪切模量，使兩塊玻璃盡可能整截面受彎工作，從而提高玻璃的承載力和彎曲剛度，減小玻璃的厚度，減輕玻璃的自重。
　　6．無色透明，能耐受紫外線、水汽和外界氣候變化影響，長時期使用不泛黃變色。
　　目前采用的PVB夾膠膜還不能完全滿足上述要求。有必要開發(fā)更高性能的幕墻夾層玻璃專用中間膜，以適應(yīng)超高層建筑幕墻、大跨度采光頂、超大尺寸夾層玻璃、全玻璃結(jié)構(gòu)等對夾層玻璃的高標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　二、離子性中間膜的特性
　　現(xiàn)在，能滿足建筑幕墻夾層玻璃上述性能要求的夾膠膜 — 離子性中間膜已經(jīng)由美國杜邦公司開發(fā)出來，并批量生產(chǎn)，商品名稱為 SGP 。這種夾膠膜具有許多優(yōu)良的性能。
　　（一）具有高的強(qiáng)度和剪切模量，力學(xué)性能優(yōu)異
　　SGP 的剪切模量是 PVB 的50倍以上，撕裂強(qiáng)度比 PVB 高 5 倍。SGP 夾膠后，玻璃受力時兩片玻璃之間的膠層基本上不會產(chǎn)生滑動，兩片玻璃如同一片等厚度的單片玻璃整體工作。這樣一來，承載力就是等厚度的 PVB 夾層玻璃承載力的2倍；同時，在相等荷載、相等厚度的情況下，SGP夾層玻璃的彎曲撓度只有 PVB 夾層玻璃的 1 / 4（圖1）。

　　由于承載力提高，撓度減小，玻璃厚度會相應(yīng)減小。有可能減少玻璃的用量約40% ，相應(yīng)也減輕了幕墻的自重。不僅有利于主體結(jié)構(gòu)設(shè)計，而且節(jié)材就是節(jié)能，因為生產(chǎn)每一標(biāo)準(zhǔn)箱浮法玻璃要消耗標(biāo)準(zhǔn)煤16Kg，耗電7.5 度。如果加上鋼化、均質(zhì)化處理等，耗能就更多了。
　　（二）具有良好的邊部穩(wěn)定性，可外露使用而無須封邊
　　邊部穩(wěn)定性指夾層玻璃邊部外露于大氣條件下的耐久性。PVB夾膠不耐潮濕，水汽作用下容易開膠、分離，要求外露邊緣進(jìn)行封邊處理。而SGP膠膜有良好的邊部穩(wěn)定性，對水分不敏感，在外露條件下使用也不會開膠、分離，可以開邊使用，不必封邊（圖2）。所以SGP夾層玻璃可以很方便地用于攔板、雨棚、外挑裝飾玻璃翅、玻璃遮陽板等外露邊緣的構(gòu)件而無須采取專門的封邊措施（圖3）。

　　（三）玻璃破損后留有充分的剩余承載力，不會整塊墜落
　　普通PVB夾層玻璃，尤其是鋼化夾層玻璃，玻璃一旦破碎就會產(chǎn)生很大的彎曲變形，有整塊脫落的危險（圖4）。當(dāng)玻璃水平安裝在采光頂上時風(fēng)險更大，北京香山植物園就曾發(fā)生過玻璃整塊落下的意外事故。
　　SGP 間膜夾層玻璃整體性好，SGP夾膠膜的撕裂強(qiáng)度是PVB夾膠膜的5倍，即使玻璃萬一破碎，SGP膜還可以粘結(jié)碎玻璃形成破壞后的一個臨時結(jié)構(gòu)，其彎曲變形小，還可以承受一定量的荷載而不會整片下墜。這就大大提高了玻璃的安全性（圖5、圖6）。

　　（四）無色透明，不易變色，通透性極佳

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