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南昌外墙翻新公司为您分析玻璃幕墙结构装配胶带的性能研究 |
| 发布时间：2015-09-25 阅读：4137次 |
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| 从20世纪70年代起随着压敏胶技术的成熟化及相关新技术新产品的诞生，国外开始将压敏胶带产品用于建筑幕墙的结构粘结。自1990年以来，3M公司将VHBlM玻璃幕墙结构装配胶带应用于美国、德国、巴西、印度、以色列、泰国、新加坡等国家的数千座建筑物的玻璃幕墙中，其中第一个应用案例发生在巴西，到现在已有21年的实际应用历史3M公司于2009年取得了欧洲ETA-09/0024。的批准和CE认证，充分证明了技术的可行性和可靠性。 |
下面由南昌外墙油漆公司详细讲解玻璃幕墙结构装配胶带的性能研究，希望可以帮助到相关人士！
1引言
从20世纪70年代起随着压敏胶技术的成熟化及相关新技术新产品的诞生，国外开始将压敏胶带产品用于建筑幕墙的结构粘结。自1990年以来，3M公司将VHBlM玻璃幕墙结构装配胶带应用于美国、德国、巴西、印度、以色列、泰国、新加坡等国家的数千座建筑物的玻璃幕墙中，其中第一个应用案例发生在巴西，到现在已有21年的实际应用历史3M公司于2009年取得了欧洲ETA-09/0024。的批准和CE认证，充分证明了技术的可行性和可靠性。
国内已有诸多工程使用压敏胶带粘结铝扣板幕墙，受到施工单位及用户的一致好评。但目前，国内还没有将压敏胶带技术用于玻璃幕墙粘结装配。我国玻璃幕墙技术的应用已有近三十年的历史。随着改革开放及城市现代化进程的加快，我国玻璃幕墙使用量已位居世界第一位。目前，根据JGJ102—2003(玻璃幕墙工程技术规范》H1的规定，玻璃面板和框架的粘结材料为硅酮结构密封胶(以下简称“硅酮胶”)。在该系统中，使用双面胶条为玻璃提供临时固定，并控制硅酮胶的厚度。在硅酮胶固化期间，整个系统不能进行移动或者其他操作，可能需要数日才能获得操作强度。玻璃幕墙结构装配胶带替代了双面胶条和硅酮胶，提供了另外一种粘结方法，不仅能够达到应用所需的性能，还具有某些显著优势，包括：
(1)更快捷的组装玻璃幕墙结构装配胶带在粘结强度建立过程中没有化学反应，能迅速建立操作强度，从而节约了传统硅酮胶固化需要的固化设备和存放设备，降低对于工厂的空间要求，从而实现更低廉的总成本。
(2)更具美感，环境整洁，减少损耗玻璃幕墙结构装配胶带的厚度小于传统硅酮胶的厚度，从而使得整个幕墙的外观更美。而在工厂操作时，因为胶带以固态存在，不会对于玻璃和操作现场产生污染，能有效维护现场的环境美观。另一方面，幕墙结构装配胶带对比于传统硅酮胶，基本没有浪费，从而减少了损耗，也避免了对于环境的污染，进一步帮助幕墙企业减低成本。
(3)更优异的质量控制玻璃幕墙结构装配胶带源自ISO9002质量认证的3M公司生产基地，在胶带出厂前有严格的质量控制体系来确保胶带的性能能满足客户的需求。而胶带的一致的厚度与宽度能够有效降低由于传统硅酮胶操作人员的误操作而导致的不可控因素，更加能确保最后整个玻璃幕墙系统的性能稳定。
(4)外墙清洁
本文对玻璃幕墙结构装配胶带的性能做了系统的测试和分析;并对玻璃幕墙结构装配胶带粘结后的幕墙进行了形式试验的检测，用科学的数据表征了玻璃幕墙结构装配胶带用于幕墙工程装配时可靠的性能。
2试验
2.1试验原料及仪器
玻璃幕墙结构装配胶带(G23F、B23F)、阳极氧化铝材、浮法白玻、APlll和primer94底涂(分别用于处理阳极氧化铝材)、APll5底涂(用于处理浮法玻璃)。底涂用来增强玻璃幕墙结构装配胶带与基材的粘结能力，使之更好地相容，以达到玻璃幕墙装配的要求。
如果采用G23F胶带，APlll处理阳极氧化铝材，则样品编号简写为G1，其他的如此类推，样品编号分别简写为G4、B1、B4(见表1)。
试验仪器采用的电子万能试验机、可程式恒温恒湿试验机、401.B热老化箱、JC-485老化仪、烘箱型胶带保持力试验机。
2.2试验方法
2.2.123℃标准状态下90。剥离强度
参考GB/T2792.1998(压敏胶带180。剥离强度试验方法》Hj，将阳极氧化铝合金板(150mmX25ram×2ram)与浮法白玻(150mmX30ram×8mm)用玻璃幕墙结构装配胶带粘合，并用铝箔对其加强，之后进行90。剥离强度试验，如图1所示，试验速度为300mm/min。
2.2.2不同试验条件下的正拉性能
由于玻璃幕墙结构装配胶带厚度通常为2.3ram，故测试样品不同于硅酮结构密封胶的样品尺寸。参考GB16776—2005《建筑用硅酮结构密封胶》哺1，用玻璃幕墙结构装配胶带将T型阳极氧化铝材试块(100mm×25turn×4mm)与浮法白玻试块(100mm×30ram×8mm)粘合，将制备好的试块置于不同试验条件下，达到规定时间后，用电子万能试验机对其进行正态拉伸(以下简称“正拉”)强度测定，如图2所示，试验速度为50mm/min。
2.2.3不同试验条件下的拉伸剪切强度
参考GB7124·2008《胶粘剂拉伸剪切强度测定方法(刚性材料对刚性材料)》"]，将阳极氧化铝合金板(100mm×25mm×2ram)与浮法白玻(100ram×30ram×8ram)用玻璃幕墙结构装配胶带粘合，再将制备好的试块置于不同试验条件下，放置规定的时间后，用电子万能试验机对其进行剪切强度测试，试验速度为50mm/min。
2.2.4冷热交变下的持粘性能
参考GB/T4851—1998(压敏胶带持粘性试验方法》¨]，对玻璃幕墙结构装配胶带进行持粘性测试，其中粘结面积为25.4mill×25.4mm。持粘性试验在冻融循环条件下进行，冻融循环条件：一30。C/2h-',23oC/1h-+90℃/2h为一循环，共循环50次。
2.2.5幕墙形式试验
(1)中国幕墙形式试验。参照GB/T15227—2007?和GB/T18250.2000‘∞1，分别测试了气密性能，水密性能，抗风压性能和平面内变形性能，试验流程如图3所示。
(2)Winwall幕墙形式试验(WinwallTechnologyPteLtd.新加坡)。为了更好的支持VHB胶带在幕墙上应用，3M公司2005年在WinwallTechnologyPteLtd一新加坡进行了更为苛刻条件下的幕墙形式试验检验。试验流程如图4所示。
3试验结果与讨论
玻璃幕墙结构装配胶带是一种压敏胶带，压敏胶带通用的定义是采用压力就能使胶带立即达到粘结被粘物表面的目的，且可被加工成任何形状，因此作为一种非常方便的材料在工业、医疗、日用、建筑等各领域都得到广泛应用。
VHBl玻璃幕墙结构装配胶带不同于其他行业用压敏胶带，是运用独特的无溶剂制造技术生产的具有闭孔结构粘弹性的丙烯酸压敏胶产品，也就是说，整个胶带是同一种材料构成的，而非在泡棉芯材的两面涂布胶粘剂，这也是VHB。产品与常见泡棉胶带的最大不同，可以形象地称之为“固态胶水”。而G23F/B23F则是3MVHBl”系列产品中的性能佼佼者，其合适的厚度以及良好的操作性使其能适应玻璃幕墙应用的诸多要求。
3.123℃标准状态下900剥离强度
剥离强度试验能够较好地反映胶粘剂的粘结性能。在GB16776—2005《建筑用硅酮结构密封胶》中，选用180。剥离试验来表征硅酮胶与施工基材的粘结性能，但该标准仅从胶体的破坏面积来表征硅酮胶对基材的粘结性，并未考察强度值。针对玻璃幕墙结构装配胶带的特性，我们参考GB/T2792.1998《压敏胶带1800剥离强度试验方法》，通过对玻璃幕墙结构装配胶带进行90。剥离强度试验，测定其剥离强度值以及粘结破坏面积，来考察玻璃幕墙结构装配胶带对基材的粘结性能。
从表2可见，通过900剥离强度的测试，玻璃幕墙结构装配胶带对阳极氧化铝型材和浮法玻璃均表现出良好的粘结性，其粘结破坏面积均为0，说明玻璃幕墙结构装配胶带的破坏均为内聚破坏。
3.2不同试验条件下的正拉性能
为了更好地体现玻璃幕墙结构装配胶带的性能，对G1、G4、B1、B4四种样品测试不同条件后的正拉性能(标态，90℃高温、一30。C低温、浸水、水一紫外光照300h)。
从表3的正拉试验数据可以看出在23℃标准状态下，玻璃幕墙结构装配胶带强度值在0.67MPa以上，表现出良好的强度性能;在经过浸水试验后，强度值为0.52MPa以上;在经过水一紫外光照300h试验后，强度值为0.48MPa以上;而在90℃高温下，玻璃幕墙结构装配胶带的强度值有所降低，但在测试过程中我们发现，虽然玻璃幕墙结构装配胶带在高温下的强度并不高，但其伸长率却较高，既保持一定的强度值，又有着良好的延伸性，通常情况下风会降低建筑物的温度，同样建筑物内部的空调系统也会降低建筑物的温度，不会出现既是高温又有很大的风压这种情况，同时玻璃幕墙结构装配胶带和硅酮胶是不同的体系，而且玻璃幕墙结构装配胶带的极限设计值为85kPa与硅酮胶(140kPa)不同，这样即使出现既是高温又有很大的风压情况在90℃时也有两倍的安全系数;在一30℃低温下，玻璃幕墙结构装配胶带的强度大大提高，但从其破坏形式来看，均为内聚破坏，说明在低温条件下，玻璃幕墙结构装配胶带与基材的粘结性依然相当牢固。
3.3不同试验条件下的拉伸剪切强度
与正拉试验类似，仍然选择标态、90。C高温、一30%低温、浸水、水一紫外光照300h五种试验条件下的剪切强度作为考察对象。表4为玻璃幕墙结构装配胶带在不同试验条件下的拉伸剪切强度结果。
从表4可以看出，在230c标准状态下，玻璃幕墙结构装配胶带的拉伸剪切强度值在1.OMPa左右，表现出良好的强度;经过浸水、水一紫外光照300h试验后，其拉伸剪切强度值虽然有所降低，但变化率在20%左右，说明经过这两种加速老化条件试验后，玻璃幕墙结构装配胶带的强度变化不大;在90℃高温下，玻璃幕墙结构装配胶带的拉伸剪切强度同正拉试验时相似，强度下降但延伸率提高，仍旧很难被破坏;在一30℃低温下，玻璃幕墙结构装配胶带的拉伸剪切强度大大提高，破坏形式为内聚破坏，说明玻璃幕墙结构装配胶带在低温情况下存在一定的刚性，能够保持较高的强度。
3.4冷热交变下的持粘性能
持粘性测试用以表征在冻融循环条件下，玻璃幕墙结构装配胶带粘结性能的持续性。此试验方法参照GB/T4851—1998《压敏胶带持粘性试验方法》对玻璃幕墙结构装配胶带的持粘性能进行测试。从表5可见，经过冻融循环(一30℃/2h一23℃/1h一90℃/2h为一循环。共循环50次)条件试验后，玻璃幕墙结构装配胶带的胶接面均未见破坏，说明玻璃幕墙结构装配胶带在长期、多次、反复的冷热交变下，其粘结保持性良好。
3.5幕墙形式试验
3.5.1中国幕墙形式试验
参照GB/T15227—2007和GB/T18250.2000，3M公司于2010年6月在国家建筑工程质量监督中心进行了形式试验。按照3.0kPa的风压设计，胶带宽度计算为28mm。幕墙形式单元共包含九个板块，其中最大的板块3250mm×1500mm，最小的板块1500mm×1500mm，如图5所示，包含G1，G4，Bl，B4的设计。
气密性能属国标GB/T21086—2006第4级(最高级)，水密性能属国标GB/T21086—2006第5级(2.OkPa，最高级)，平面内变形性能属国标GB/T21086—2006第5级(最高级)，抗风压性能属国标GB/T21086—2006第5级(3.0kPa)，之后又进行了P?的测试，P?最大达到正压5kPa，负压4.25kPa(无毁坏，由于系统密封的因素)。
3.5.2Winwall幕墙形式试验
3M公司2005年在WinwallTechnologyPteLtd.新加坡进行了更为苛刻条件下的幕墙形式试验检验，风压设计值为2.9kPa，根据各自的设计规则，分别完成VHB7”玻璃幕墙结构装配胶带G23F对DGU和8mm钢化玻璃测试板块的粘结和单组份硅酮胶对8ram钢化玻璃测试板块的粘结。从表6的测试项目可以看出，3M公司对于VHB在玻璃幕墙上应用的严谨。除了常规的三性测试，该测试额外增加了高低温循环老化，并且在高低温老化和耐压测试后在进行了气密、水密性能的验证，更是在高低温(一25℃，32℃，700C)情况下进行了抗风压的测试(持续1min)，正常条件下风会降低建筑物的温度，意味着不会出现既是高温又有很大的风压这种情况，这是非常苛刻的实验条件。尽管风压设计值为2.9kPa，但实际上最大风力载荷测试为10kPa，这也从另一个侧面反映了VHB。”玻璃幕墙结构装配胶带强度设计值的安全系数。还有G23F对于双层玻璃的粘结性能测试更为严格，对于所有的测试栏目，都进行了两遍循环。这一切也说明了VHB胶带和硅酮胶一样在玻璃幕墙的粘结上性能完全可以满足绝大多数幕墙设计的要求。
4结论
通过对玻璃幕墙结构装配胶带在不同试验条件下900剥离强度，正态拉伸强度、拉伸剪切强度、持粘性等性能的测试，以及幕墙形式试验的检验，可见该胶带具有的优异性能可以满足玻璃幕墙应用的要求。
3M公司于2011年获得了住房和城乡建设部科技发展促进中心评估的建科评外[2011]001号证书，可以用于玻璃幕墙的玻璃面板与框架的结构粘结。随着经济与建筑水平的发展，这一技术在国内的尝试与推广将有益于提高我国幕墙制造水平，为实现建筑师的创意提供新的实现手段。由南昌外墙油漆编辑。来源：南昌外墙维修 http://www.100fangshui.net/ |
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