离子性中间膜夹层玻璃

来源:中国建筑科学研究院作者:赵西安日期:2011-9-29 　页面功能【字体：大中小】【打印】【关闭】【评论】

　　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）。

　　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）。

　　（四）无色透明，不易变色，通透性极佳

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