Około trzy lata temu w produkcji szyb zespolonych nastąpiła innowacja, która, z mojego punktu widzenia, została przeceniona przez producentów zespoleń. Obok znanego i niezawodnego uszczelniacza na bazie polisulfidów do uszczelniania wtórnego na rynku pojawił się uszczelniacz „modyfikowany”.
Czasy teraz są takie, że szukający każdej możliwości oszczędzania rynek zareagował odpowiednio: obecnie „modyfikowany polisulfid” szybko znalazł swoich zwolenników. Praktycznie nie ma już producentów uszczelniaczy, którzy jeszcze nie wprowadzili na rynek pod swoją marką podobnego produktu. Niby wszystko dobrze i postęp techniczny jest ewidentny, jednak jest niejedno „ale”.
Nowy produkt nie jest taki banalny i oczywisty, jak wielu producentów tego uszczelniacza stara się to pokazywać. Zacznijmy od tego, że nie jest to w żadnym wypadku „modyfikacja” uszczelniacza polisulfidowego. Modyfikacja rozumiana jest jako zmiana wprowadzona do podstawowego produktu, nie pogarszająca właściwości produktu, a w niektórych aspektach poprawiająca go (przynajmniej cenowo).
Jednak w tym przypadku minimum DWIE właściwości uszczelniacza zmieniają się na gorsze: odporność na promieniowanie UV oraz paroprzepuszczalność uszczelniacza. A zatem trudno nazywać ten materiał (uretantiol) „uszczelniaczem modyfikowanym”. Sumienne zachowanie firmy, która zaczęła produkować uretantiol do szyb zespolonych, powinno polegać na dokładnym sprawdzeniu wpływu tych zmian we właściwościach uszczelniacza na jakość szyby zespolonej, a następnie okna.
Nie jest nam wiadomo o podobnych badaniach u innych producentów uszczelniaczy. My przeprowadziliśmy takie badania i poniżej opiszemy jego wyniki.
Odporność na promieniowanie UV
Istnieje ogólnie przyjęte stwierdzenie, że warstwa wtórna szyby zespolonej znajduje się w cieniu i promienie słoneczne nie sięgają uszczelniacza, więc wymóg odporności na promieniowanie UV jest zbędny i można zignorować.
Bezpośrednio promienie słoneczne tam rzeczywiście nie trafiają. Ale, jak pokazały nasze badania, niebezpiecznym okazała się ilość UV, która trafia do strefy kontaktu przez wewnętrzne odbicie w tafli szkła, jak to jest pokazane na rys. 1.
Rys. 1. Akumulacja energii w strefie „uszczelniacz-szkło” z powodu wewnętrznego odbicia. 1 - szkło; 2-butyl; 3 - uszczelnienie wtórne; 4 - zasięg promieni, który dociera do strefy kontaktu.
Tutaj należy wziąć pod uwagę istotny, choć nieoczywisty fakt. Jednym z najważniejszych wymagań dla uszczelniaczy jest długotrwała adhezja do szkła. Jest to konieczne, aby nie dopuścić do przesuwania się szkła w szybie zespolonej, a także aby zapobiec wyciekom i migracji cieczy i gazu między zewnętrznymi i wewnętrznymi obszarami okna.
Adhezja jest zapewniona skrajną warstwą nici polimerów uszczelniacza (patrz rys. 2), dlatego do wypadku doprowadzi nawet mikrozniszczenie tych, skrajnych obszarów uszczelniacza, które dotykają przezroczystego szkła. Na rys. 3 widnieje instalacja, na której przeprowadzono badania.
Rys. 2. Schemat utraty przyczepności w strefie uszczelniacz- szkło przez działanie promieni UV. 1 - szkło; 2 – nici polimeru szczeliwa; 3 – koniec nici polimeru, które mają wiązania adhezyjne z powierzchnią szkła; 4 - warunkowe linie zniszczenia nici polimerowych.
Rys. 3. Wygląd instalacji, na której przeprowadzono badania zależności mocy promieniowania UV od kąta podnoszenia słońca nad horyzontem. 1 - emiter UV, 2 - modele szkła z uszczelniaczem, umieszczone pod różnym kątem do emitera.
Wyniki badań pokazały, że „rezerwa” wytrzymałości na promieniowanie UV w strefie kontaktu ze szkłem jest kilkakrotnie mniejsza, niż w przypadku uszczelniacza na bazie polisulfidów. Tzn. ryzyko zniszczenia wzrosło. Czy niska odporność na promieniowanie UV wpływa na jakość szyby zespolonej i okna?
Oczywiście, że tak.
Paroprzepuszczalność
Paroprzepuszczalność to właściwość materiału polegajaca na przepuszczaniu określonej ilości pary wodnej przez jednostkę powierzchni przekroju poprzecznego w jednostce czasu. Ten wskaźnik najczęściej wskazują krytycy wymiany uszczelniacza na mniej szczelne materiały.
Na rys. 4 pokazano kilka kolejno połączonych segmentów, które mają różną paroprzepuszczalność. Na drodze ruchu pary wodnej z zewnątrz do środka szyby zespolonej, są dwie przeszkody różnej paroprzepuszczalności – uszczelniacze wtórne i pierwotne – polisulfid (lub uretantiol) i butyl. Ten z nich, który stawia największy opór dla pary wodnej, ten będzie określał paroprzepuszczalność całego ciągu przeszkód.
Rys. 4. Parorzepuszczalność i dwa obwody uszczelniania. Jeżeli PP1 > PP3 > PP2, to PP sum = PP2
Niżej zamieszczone są dane charakterystyki paroprzepuszczalności omawianych materiałów (część danych pochodzi z otwartych źródeł, część została sprawdzona w naszym Centrum Naukowym):
Butyl – 0,1 g/M2 x dzień
Polisulfid - 5÷7 g/M2 x dzień
Uretantiol - 9÷12 g/M2 x dzień
Warty podkreślenia jest fakt, że butyl prawie sto (!) razy mniej przepuszcza pary wodnej, niż inne materiały i różnica między poliuretantiolem oraz polisulfidem nie jest istotna w porównaniu z butylem! Reasumując, ochrona wewnętrznej części szyby zespolonej przed przenikaniem pary wodnej z zewnątrz określana jest wyłącznie uszczelnianiem pierwotnym.
A zatem wymóg przepuszczalności pary uszczelnienia wtórnego jest zbędny, a uretanetiol nie powinien być krytykowany ze względu na swą niską paroprzepuszczalność. Ale tutaj też istnieje „ale”...
W naszej firmie, z oczywistych powodów, nieustannie i bardzo dużo rozmawiamy z producentami okien i szyb zespolonych. Wg naszych obserwacji w ciągu ostatnich dwóch lat istotnie wzrosła ilość rozmów na temat „rozszczelnienia szyb zespolonych”. Podejrzewamy, że ma to związek z szybką „karierą” uretantiolu. W jaki sposób?
Polisulfid użyty jako uszczelnienie wtórne służy bardzo dobrą ochroną przed przenikaniem pary do środka szyby zespolonej i nieznaczące naruszenie ciągłości butylu w uszczelnieniu pierwotnym jest rekompensowane warstwą uszczelniania wtórnego. Ale z uretantiolem jest inaczej!
Posiadając większą paroprzepuszczalność w porównaniu do polisulfidu, nie gwarantuje tak niezawodnej ochrony i przy naruszeniu warstwy butylu strumień pary może stać się krytycznym dla okna. A przy masowej produkcji szyb zespolonych takie naruszenia warstwy butylu występują, zwłaszcza w technologicznie niewygodnych rogach szyby zespolonej.
(...)
Sergei Gladkov
CEO, Przedsiębiorstwo produkcyjne „SAZI”
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
Więcej informacji: Świat Szkła 05/2018
