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應(yīng)用故事 | TMA測(cè)試PVB膠膜的黏流溫度

更新時(shí)間:2023-06-12      點(diǎn)擊次數(shù):1018

PVB膠膜可廣泛應(yīng)用于建筑夾層玻璃,汽車(chē)夾層玻璃,太陽(yáng)能光伏玻璃,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濺起傷人。另外它具有隔音性,防紫外線(xiàn),可以做成彩色或高透明的,具有光學(xué)應(yīng)用價(jià)值,比如應(yīng)用太陽(yáng)能光伏。PVB膠膜應(yīng)用于建筑幕墻玻璃已有70年歷史,在汽車(chē)和建筑行業(yè)法規(guī),規(guī)定需要用PVB膠膜作為安全防護(hù)之用。近年來(lái),隨著人們對(duì)節(jié)能環(huán)保要求的提高,太陽(yáng)能光伏市場(chǎng)日新月異,對(duì)光伏級(jí)PVB膜的需求也越來(lái)越明顯。


PVB中間膜生產(chǎn)夾玻制品的工藝主要包括如下幾個(gè)步驟:


1. 玻璃的切割、清洗及加工

2. 合片

3. 預(yù)壓排氣

4. 高壓成型


其中預(yù)壓排氣是關(guān)乎產(chǎn)品最終質(zhì)量的關(guān)鍵階段:合好的玻璃經(jīng)預(yù)熱,進(jìn)入輥壓機(jī),經(jīng)第一道輥擠壓后,進(jìn)入恒溫箱,再經(jīng)第二道輥壓擠壓,排氣、封邊完成此過(guò)程。工藝要求玻璃表面溫度必須嚴(yán)格控制(輥壓溫度),既不可溫度太高,使封邊過(guò)早,內(nèi)部氣體無(wú)法排出;又不可溫度太低,封邊不全,產(chǎn)生回流氣泡。那么問(wèn)題在于:


1. 如何設(shè)置此時(shí)的溫度?業(yè)界通過(guò)測(cè)量PVB膠的黏流溫度,作為設(shè)置恒溫點(diǎn)的依據(jù)。

如何測(cè)量黏流溫度?實(shí)際上我們要尋找的就是PVB膠發(fā)生形變的某個(gè)臨界點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際工況,材料是在一定在載荷、溫度下發(fā)生形變,那么我們就需要采用熱機(jī)械分析方法(TMA),來(lái)分析材料的形變臨界溫度,從而找到適當(dāng)?shù)墓に嚋囟赛c(diǎn)。

熱機(jī)械分析儀(TMA)

熱機(jī)械分析儀(TMA)使樣品處于一定的溫度程序下,施加一定的靜態(tài)載荷,觀察樣品在一定方向上的尺寸隨溫度或時(shí)間的變化關(guān)系。若所施加的靜態(tài)可近似忽略,則等同于熱膨脹測(cè)量(DIL)。TMA 廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、薄膜、纖維、涂料、陶瓷、玻璃、金屬材料與復(fù)合材料

· 樣品名稱(chēng):PVB膠膜

· 樣品描述:透明膠狀膜,放在手上自由下垂

· 溫度程序:-20-150℃,升溫速度10℃/min

· 測(cè)量模式:針入壓縮模式(客戶(hù)要求)

· 樣品支架:石英支架

圖1 PVB膠膜在不同負(fù)載力下的熱膨脹曲線(xiàn)

圖1為PVB膠膜在不同負(fù)載力(0.005N,0.01N,0.2N,1N,2N)下的熱膨脹曲線(xiàn),從圖中可以看出:隨著溫度的增加,所有膨脹曲線(xiàn)都呈現(xiàn)兩段收縮,其中0.2N,1N,2N的兩段收縮顯示的更加明顯,并且隨著負(fù)載力的增加(0.005N→2N),PVB膠膜每段收縮程度的都會(huì)會(huì)變大。表明樣品隨著溫度的增加發(fā)生了兩種不同的變化,這兩種變化對(duì)負(fù)載力的大小非常敏感。

圖2 PVB在負(fù)載力0.005N下的熱膨脹曲線(xiàn)

圖2 為PVB在負(fù)載力0.005N下的熱膨脹曲線(xiàn),從圖中可以看出:


PVB在負(fù)載力0.005N作用下:

第一收縮階段

起始溫度:13.6 ℃

結(jié)束溫度:25.9 ℃

收縮率:0.11%


第二收縮階段

起始溫度:54.4 ℃(具有明顯的峰值)

第二階段收縮率:36.31%


可以從第一個(gè)收縮階段后面的峰值觀察到第二收縮階段起始溫度54.4℃,判斷樣品的黏流溫度為54.4 ℃。

圖3 PVB在負(fù)載力0.2N下的熱膨脹曲線(xiàn)

圖3 為PVB在負(fù)載力0.2N下的熱膨脹曲線(xiàn),從圖中可以看出:

PVB在負(fù)載力0.2N作用下

第一收縮階段

起始溫度:15.1 ℃,

結(jié)束溫度:25.2℃,

收縮率:6.96 %;


第二收縮階段

起始溫度:25.2℃(采用第一個(gè)收縮階段的結(jié)束溫度,非第二收縮階段的準(zhǔn)確開(kāi)始溫度)

收縮率:93.03%(針頭刺穿樣品)


只能看到具有兩個(gè)收縮階段,無(wú)法判斷出第二收縮階段的開(kāi)始溫度,因此無(wú)法判斷樣品的黏流溫度。

TMA402對(duì)力的控制非常優(yōu)異,可以通過(guò)非常小的力來(lái)測(cè)試柔軟的樣品,滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)柔軟樣品熱膨脹的需求。在PVB膠膜的測(cè)試中,較大的力無(wú)法觀察到樣品的黏流溫度,但是樣品在更小的力(0.005N)的作用下,黏流溫度有著很好的體現(xiàn)。

作者

劉少博

耐馳儀器公司應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室


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