С конца 1930-х годов, поливинилбутираль (ПВБ), тип термопластичной смолы, играет ключевую роль в производстве многослойного стекла. Многослойное стекло состоит из одного или нескольких слоев ПВБ-пленки (промежуточного слоя) между двумя или более листами стекла, склеенными под действием тепла и давления. Такая структура наделяет готовое стекло рядом уникальных свойств, делая его важнейшим материалом для обеспечения безопасности и функциональности в автомобильной промышленности и современном строительстве.
1. Химическая основа и уникальные свойства смолы ПВБ
1.1 Структура и синтез
Поливинилбутираль (ПВБ) — синтетический полимер, получаемый реакцией ацетализации поливинилового спирта (ПВС) и бутираля. Его молекулярная цепь содержит три основные функциональные группы:
- Группа бутираля: Отвечает за придание полимеру гидрофобности, эластичности и растворимости.
- Гидроксигруппа: Сохраняет прочную адгезию полимера к стеклянным поверхностям, термостойкость и совместимость с пластификаторами.
- Группа винилацетата:，Обычно присутствующий в небольших количествах, он оказывает влияние на температуру стеклования (Tg) и технологические свойства ПВБ. Эта уникальная структура наделяет ПВБ целым рядом свойств, идеально подходящих для применения в ламинированном стекле.
1.2 Основные физические свойства
В качестве промежуточного слоя в ламинированном стекле пленка ПВБ должна обладать следующими основными физическими свойствами:
- Высокая прочность сцепления: Прочная адгезия к поверхности стекла гарантирует, что осколки стекла надежно прилипнут к пленке при ударе.
- Отличная эластичность и прочность: Способность поглощать энергию удара и эффективно предотвращать проникновение составляет физическую основу безопасности многослойного стекла.
- Оптическая прозрачность: Чрезвычайно высокая светопропускаемость в видимом диапазоне, не влияющая на видимость для водителя или освещение здания.
- Устойчивость к старению: Сохранение механических и оптических свойств даже в суровых условиях, таких как ультрафиолетовое излучение, влажность и перепады температур.
2. Основные области применения и функции автомобильного стекла
Автомобильное стекло — один из самых ранних и важных рынков применения ПВБ-смолы. ПВБ играет двойную роль в автомобильных лобовых стеклах, обеспечивая как безопасность, так и функциональность. ККП ПВБ Б-18ФСв сочетании с пластификатором 3GO и добавками может экструдироваться для производства различных межслойных пленок ПВБ для архитектурного и автомобильного применения.
2.1 Безопасность при столкновении и удержание фрагментов
Это важнейшая роль ПВБ в автомобильной промышленности. При столкновении автомобиля лобовое стекло разбивается, но промежуточный слой ПВБ может:
- Предотвратить проникновение: Лобовое стекло предназначено для поглощения энергии удара. Это предотвращает попадание камней, например, сквозь стекло, в автомобиль. Кроме того, оно удерживает пассажиров внутри автомобиля и защищает их от травм головы при ударе о стекло.
- Сохранение фрагмента: Плотно прилегают к разбитому стеклу, не допуская разлета острых осколков и нанесения вторичных травм пассажирам.
2.2 Снижение шума и звукоизоляция
Современные автомобили должны быть более комфортными в управлении. ПВБ-плёнки, в основном изготовленные особым способом, хорошо гасят высокочастотные вибрации. Это снижает шум ветра и дороги. Например, Чанчунь ПВБ Б-17ХХ Изготовлен с использованием определённых пластификаторов и определённой молекулярной массы для улучшения демпфирующих свойств. Он отлично подходит для боковых стёкол и люков автомобилей, где требуется улучшенная звукоизоляция.
3. Применение ПВБ-смолы в архитектурном стекле
Ламинированное стекло используется во многих строительных проектах. Его можно встретить в фасадах, мансардных окнах, внутренних перегородках и перилах. Применение ПВБ-смолы должно соответствовать более строгим требованиям к прочности конструкции, долговечности и смягчению последствий изменения климата.
3.1 Конструктивная безопасность и устойчивость к стихийным бедствиям
Основная функция многослойного стекла в архитектуре — обеспечение структурной целостности и устойчивости к стихийным бедствиям.
- Устойчивость к штормам и землетрясениям: В суровых погодных условиях, таких как ураганы, тайфуны или землетрясения, ламинированное ПВБ-стекло сохраняет свою структуру даже при разрушении. Это обеспечивает безопасность людей и имущества внутри, поскольку стекло не разрушается и не разваливается.
- Защита от краж и взрывов: Утолщённое многослойное ламинированное стекло из ПВБ (обычно композитная структура из нескольких слоёв ПВБ и стекла) обладает чрезвычайно высокой ударопрочностью. Оно эффективно защищает от ударов тупых предметов и выстрелов и широко используется в помещениях с повышенными требованиями к безопасности, таких как банки, ювелирные магазины и музеи. В условиях ударной волны взрыва слой ПВБ поглощает энергию, предотвращая травмирование людей осколками стекла.
3.2 Энергосбережение, защита окружающей среды и эстетичный дизайн
Технологические достижения в области пленок ПВБ также сделали их частью решений по экономии энергии в строительстве.
- Солнцезащитная пленка PVB: Пленки ПВБ, содержащие специальные добавки или красители, могут регулировать коэффициент пропускания и отражения солнечного света, уменьшая проникновение тепла внутрь помещения (снижая коэффициент U и коэффициент SC), тем самым уменьшая потребление энергии на кондиционирование воздуха.
- Цвета и узоры: Пленки ПВБ можно изготавливать в различных цветах, а также в них можно встраивать узоры или текстиль, что дает архитекторам богатство вариантов дизайна фасада и эстетических решений для удовлетворения сложных потребностей современной архитектуры в освещении, конфиденциальности и внешнем виде.
3.3 Долговечность и долгосрочная эффективность
Архитектурное стекло должно выдерживать десятилетия воздействия окружающей среды. Смола ПВБ обладает превосходной прочностью:
- Устойчивость к старению: Высококачественные пленки ПВБ обладают хорошей устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и влаге, гарантируя, что ламинированное стекло не пожелтеет и не расслаивается при длительной эксплуатации.
- Герметизация кромок: Прочность соединения кромок ПВБ и стекла имеет решающее значение для предотвращения проникновения влаги и воздуха, что необходимо для сохранения прозрачности ламинированного стекла и предотвращения внутреннего запотевания.
Поскольку автомобильная и строительная отрасли предъявляют все более высокие требования к стандартам безопасности, защиты окружающей среды и функциональности, технология производства смол ПВБ постоянно развивается:
♦ Конкуренция и интеграция инновационных материалов
- Хотя ПВБ остаётся основным материалом, новые межслойные материалы, такие как ионные полимеры (например, SGP/Surlyn), конкурируют с ними в приложениях, требующих высокой структурной прочности и жёсткости, особенно в высотных зданиях. В будущем, возможно, тенденцией станет композитное использование ПВБ с другими полимерами для достижения превосходного баланса характеристик.
♦ Интеллектуализация и интеграция
Автомобильное и архитектурное стекло будущего станет более интеллектуальным, а пленки ПВБ будут служить носителями для функциональных материалов:
- Терморегулирование и электроотопление: В слои ПВБ можно встраивать микропровода или прозрачные проводящие материалы для предотвращения запотевания, размораживания или интеллектуального затемнения стекла.
- Интегрированные антенны и датчики: Интеграция антенн транспортных средств или различных датчиков окружающей среды в слой пленки ПВБ обеспечивает высокую функциональную интеграцию и эстетическую оптимизацию.
♦ Устойчивое развитие
- В условиях давления на окружающую среду разработка ПВБ-смол, синтезированных из возобновляемых ресурсов или биологического сырья, а также совершенствование технологий переработки ПВБ станут серьезными вызовами и направлениями развития для отрасли.
Веб-сайт: www.elephchem.com
Вотсап: (+)86 13851435272
Электронная почта: admin@elephchem.com
Поддерживается сеть IPv6
