PVB胶膜可广泛应用于建筑夹层玻璃,汽车夹层玻璃,太阳能光伏玻璃,防弹玻璃,隔音玻璃等。具有很好的安全性,防止玻璃由于外力作用下破碎而碎片溅起伤人。另外它具有隔音性,防紫外线,可以做成彩色或高透明的,具有光学应用价值,比如应用太阳能光伏。PVB胶膜应用于建筑幕墙玻璃已有70年历史,在汽车和建筑行业法规,规定需要用PVB胶膜作为安全防护之用。近年来,随着人们对节能环保要求的提高,太阳能光伏市场日新月异,对光伏级PVB膜的需求也越来越明显。
PVB中间膜生产夹玻制品的工艺主要包括如下几个步骤:
1. 玻璃的切割、清洗及加工
2. 合片
3. 预压排气
4. 高压成型
其中预压排气是关乎产品最终质量的关键阶段:合好的玻璃经预热,进入辊压机,经第一道辊挤压后,进入恒温箱,再经第二道辊压挤压,排气、封边完成此过程。工艺要求玻璃表面温度必须严格控制(辊压温度),既不可温度太高,使封边过早,内部气体无法排出;又不可温度太低,封边不完全,产生回流气泡。那么问题在于:
1. 如何设置此时的温度?业界通过测量PVB胶的黏流温度,作为设置恒温点的依据。
如何测量黏流温度?实际上我们要寻找的就是PVB胶发生形变的某个临界点。根据实际工况,材料是在一定在载荷、温度下发生形变,那么我们就需要采用热机械分析方法(TMA),来分析材料的形变临界温度,从而找到适当的工艺温度点。
热机械分析仪(TMA)
热机械分析仪(TMA)使样品处于一定的温度程序下,施加一定的静态载荷,观察样品在一定方向上的尺寸随温度或时间的变化关系。若所施加的静态可近似忽略,则等同于热膨胀测量(DIL)。TMA 广泛应用于塑料、橡胶、薄膜、纤维、涂料、陶瓷、玻璃、金属材料与复合材料
· 样品名称:PVB胶膜
· 样品描述:透明胶状膜,放在手上自由下垂
· 温度程序:-20-150℃,升温速度10℃/min
· 测量模式:针入压缩模式(客户要求)
· 样品支架:石英支架
图1 PVB胶膜在不同负载力下的热膨胀曲线
图1为PVB胶膜在不同负载力(0.005N,0.01N,0.2N,1N,2N)下的热膨胀曲线,从图中可以看出:随着温度的增加,所有膨胀曲线都呈现两段收缩,其中0.2N,1N,2N的两段收缩显示的更加明显,并且随着负载力的增加(0.005N→2N),PVB胶膜每段收缩程度的都会会变大。表明样品随着温度的增加发生了两种不同的变化,这两种变化对负载力的大小非常敏感。
图2 PVB在负载力0.005N下的热膨胀曲线
图2 为PVB在负载力0.005N下的热膨胀曲线,从图中可以看出:
PVB在负载力0.005N作用下:
第一收缩阶段
起始温度:13.6 ℃
结束温度:25.9 ℃
收缩率:0.11%
第二收缩阶段
起始温度:54.4 ℃(具有明显的峰值)
第二阶段收缩率:36.31%
可以从第一个收缩阶段后面的峰值观察到第二收缩阶段起始温度54.4℃,判断样品的黏流温度为54.4 ℃。
图3 PVB在负载力0.2N下的热膨胀曲线
图3 为PVB在负载力0.2N下的热膨胀曲线,从图中可以看出:
PVB在负载力0.2N作用下
第一收缩阶段
起始温度:15.1 ℃,
结束温度:25.2℃,
收缩率:6.96 %;
第二收缩阶段
起始温度:25.2℃(采用第一个收缩阶段的结束温度,非第二收缩阶段的准确开始温度)
收缩率:93.03%(针头刺穿样品)
只能看到具有两个收缩阶段,无法判断出第二收缩阶段的开始温度,因此无法判断样品的黏流温度。
TMA402对力的控制非常优异,可以通过非常小的力来测试柔软的样品,满足客户对柔软样品热膨胀的需求。在PVB胶膜的测试中,较大的力无法观察到样品的黏流温度,但是样品在更小的力(0.005N)的作用下,黏流温度有着很好的体现。
作者
刘少博
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