密封胶属于高分子材料，高、低温变化 均会造成密封胶的老化、脆化，影响中空玻 璃的质量及使用寿命。各类密封胶的高低温 性能比较，见表 5。
从表 5 可以看出，硅酮密封胶具有良好 的耐高、低温性能，因此适宜用于隐框或半 隐框幕墙中空玻璃的密封。
24 CBW 2012．24
建筑接缝密封与防水
表 5 各类密封胶耐高、低温性能比较
建筑接缝密封与防水
中空玻璃密封胶的性能比较研究
邢凤群，秦灵芳，郭月萍，吴 坚
（郑州中原应用技术研究开发有限公司，河南 郑州 450007）
摘要：简要叙述了丁基、聚硫、硅酮、聚氨酯密封胶等中空玻璃密封胶的主要成分、分子结构及性能特点，并对其水蒸气 透过率、惰性气体渗透性、抗紫外线能力、耐高低温等性能进行了对比。指出应根据实际使用需要，结合各类密封胶的结 构特征、使用环境等综合因素，合理选择密封胶。 关键词：中空玻璃；密封胶；丁基；聚硫；硅酮；聚氨酯；性能比较 文章编号：1007-497X（2012）－24－0022-04 中图分类号：TU57+8 文献标识码：A
99%），辅助成分为补强剂、增黏剂、热稳定剂等。
聚异丁烯的结构式为：
CH3
CH2
—— ——
H—[ CH2—C—]n CH2—C
CH3
CH3
其主链既长又直，且呈线性结构，分子链高度饱和。这
种特殊的结构使丁基密封胶具有极低的气透性，良好
—— —— ——
的防水性、低温柔软性及电绝缘性等特点。 2.2 聚硫密封胶
使用设备 丁基涂布机
胶机
胶机
打胶机
热 熔 型 、易 应用最 多 、稳 对打胶设备气 工 艺 难 控
综合评价
错位
定性好
密性要求较高 制、应用少
从表 6 可以看出，除丁基密封胶需采用丁基涂布 机机械施工外，其余 3 类密封胶均可采用手工和机械 施工两种方式施工。聚氨酯密封胶的生产工艺相对较 为复杂、应用较少，聚硫和硅酮密封胶应用较为普遍， 但硅酮密封胶对打胶设备的气密性要求相对较高。 4 结语
表 4 各类密封胶粘结性能比较
节能效果。惰性气体的扩散取决于温度和腔内与环境 的压差，惰性气体的分子半径与玻璃表面形成的纹理 相当，因而很可能在玻璃和第 1 道丁基密封胶间存在
项目 粘结性能
丁基 差
密封胶类型
聚硫
硅酮
优秀
优秀
聚氨酯 优秀
扩散 （丁基密封胶和玻璃之间的粘结是物理作用）[3]。
从表 4 可以看出，丁基密封胶的粘结能力较差，
中空玻璃内部填充惰性气体（氩气、氪气等）可进 一步提高中空玻璃的导热系数，从而提高中空玻璃的
项目 抗紫外线能力
丁基 优秀
密封胶类型
聚硫
硅酮
好
优秀
聚氨酯 好
从表 3 可以看出，硅酮密封胶和丁基密封胶的抗 紫外线性能最好，适宜用于隐框或半隐框幕墙中空玻 璃的密封[4]。 3.4 粘结性能
粘结性能反映了密封胶与基材的粘结能力，是密 封胶其他性能的基础。各类密封胶粘结性能比较，见 表 4。
硅酮密封胶的主要成分是聚二甲基硅氧烷，辅助 成分为补强剂、交联剂、增黏剂等。
聚二甲基硅氧烷的结构式为: CH3 CH3 CH3
HO—Si—O—[ Si—O—]n Si—OH
CH3 CH3 CH3 主链为 Si—O 键结构，呈线型螺旋卷曲状有序排列， 侧链烃基具有多样性。因而，硅酮密封胶具有耐紫外 线、耐臭氧、耐化学介质、耐高低温、耐老化、耐稀酸和 某些溶剂侵蚀等特点。 2.4 聚氨酯密封胶
此时，二道密封胶对于惰性气体的扩散将起到重要的 只能用于中空玻璃的第 1 道密封，对中空玻璃起粘结
阻隔作用。各类密封胶按照标准 EN 1279 测得的惰 预定位作用。
性气体渗透性能对比，见表 2。
3.5 耐高低温性能
表 2 惰性气体渗透比较
项目
聚硫
密封胶类型 聚氨酯
硅酮
试验温度/℃
23
30
23
30
23
聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复 氨基甲酸酯基团（NHCOO）的大分子化合物的统称， 它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多 羟基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸 酯外，还可能含有醚、酯、脲、缩二脲、脲基甲酸酯等基 团。因而，聚氨酯密封胶具有优良的粘结性、弹性、耐 磨性、低温柔性、耐候性、耐油性、耐生物老化性，机械 强度大，具有优良的复原性，可适合于动态接缝[2]。聚 氨酯密封胶性能的可调节范围较广。 3 中空玻璃密封胶性能对比 3.1 水蒸气透过率
展。20 世纪 70 年代，中空玻璃开始进入我国，此时中
空玻璃的密封主要为聚硫密封胶单道密封为主，多以
手工施胶。20 世纪 80 年代之前，聚硫密封胶在中空
玻璃行业稳占主导地位；80 年代后期，为了延长中空
玻璃的使用寿命，中空玻璃逐步由单道密封转为双道
密封；80 年代之后，随着聚氨酯密封胶的出现，聚硫
项目
耐高温性能 耐低温性能
丁基 一般 一般
密封胶类型
聚硫
硅酮
好
优秀
好
优秀
聚氨酯 好 好
3.6 密封胶的施工性能 密封胶施工性能的好坏，直接影响到中空玻璃的
效率、成本和质量。各类密封胶的施工性能的比较，见 表 6。
表 6 各类密封胶的施工性能比较
项目
丁基
密封胶类型
聚硫
硅酮
聚氨酯
手工或自动打 手工或自动打 手工或自动
30
气体透过率/ 氩气 4.3~6.8 5.5~8.5 40~75
63 700~800 —
[g（/ m·2 d）] 氪气 8.0~24 13~26 135~210 170~205 —
—
（EN 1279） 氮气 1.5~1.7 1.8~2.3 10~12 13~15 340
360
注： “—”表示未测得
中空玻璃又称隔热玻璃（Insulating Glass），是由 两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开，并周边粘结密 封，使玻璃层间形成干燥气体空间的制品。中空玻璃 因具有隔热、保温、节能、隔音、防凝霜、防灰尘污染等 特点，被广泛应用于建筑门窗和幕墙。
密封胶是保证中空玻璃质量的关键材料。目前， 常用于中空玻璃的密封胶大致可分为热熔型和化学 固化型两种。热熔型密封胶主要为丁基密封胶，通常 用作中空玻璃的第 1 道密封，起预定位作用，并能隔
Abstract: This paper briefly describes main ingredients, molecular structure and performance characteristics of butyl sealant, polysulfide sealant, silicone sealant and polyurethane sealant for insulating glass. And their water vapor transmission, inert gas transmission, ultraviolet resistance as well as high and low temperature resistance are compared. The paper also points out that selection of sealants should be based on the actual requirements of application combined with the molecular structural characteristics and service environment. Key words: insulating glass; sealant; butyl sealant; polysulfide sealant; silicone sealant; polyurethane sealant; property comparison
丁基 0.1~0.2
密封胶类型 聚硫 硅酮 3~6 15~20
聚氨酯 2~4
紫外线会分解聚合物并影响其力学性能，抗紫外 线性能是指密封胶受紫外线照射后力学性能保持的 能力。各类密封胶抗紫外线性能结果比较，见表 3。
表 3 各类密封胶抗紫外线能力比较
水蒸气透过性能评价
极好
好
差
好
从表 1 可以看出，丁基密封胶具有极低的水蒸气 透过率，适宜用作中空玻璃的第 1 道密封。硅酮密封 胶水蒸气透过率是聚硫密封胶（聚氨酯密封胶）的 3~ 5 倍，因此，硅酮密封胶不宜用于中空玻璃的单道密 封，同种工艺制作的中空玻璃欲达到同样的水蒸气透 过效果，硅酮密封胶的厚度和用量会比聚硫密封胶和 聚氨酯密封胶高出许多倍。 3.2 惰性气体的渗透性
密封胶的用量有所降低。到 2001 年底，全球最大的聚
硫胶原胶生产厂家（产量占全球的 2/3）美国莫顿公司
因环保问题正式关闭位于美国密西西比洲莫斯点的
工厂，停止生产中空玻璃聚硫胶，使全球聚硫胶的供
应量大幅减少，许多企业开始采用聚氨酯密封胶代替
聚硫胶用于中空玻璃。20 世纪 90 年代，硅酮密封胶
在中空玻璃的用量开始逐年增多。尤其是在 2011 年
聚硫密封胶的主要成分是液体聚硫橡胶，辅助成 分为增塑剂、补强剂、增黏剂、偶联剂、固化剂等。
聚硫橡胶的分子式为：HS（CH2CH2OCH2OCH2CH2 SS）n—CH2CH2OCH2OCH2CH2SH，分子链为饱和的 C— C 键和 S—S 键，且支链末端含有活泼的端巯基（— SH）。因而，聚硫密封胶具有良好的耐溶剂、耐老化、 耐冲击性能，优良的低温挠曲性及较低的透气率[1]。 2.3 硅酮密封胶
日本大地震之后，我国聚硫胶原胶的供应量大幅减
少，且聚硫原胶的价格上涨了近 30%；同期，硅酮密