中空玻璃检测中的常见问题及其材料的选择

1、中空玻璃检测中的常见问题及其材料的选择我国中空玻璃生产始于20世纪60年代，经过近五十年的发展，特别是最近十几年，我国中空玻璃生产技术水平和产品质量都有了大幅度提高。随着国家建筑节能要求的提高和人们节能意识的增强，人们逐渐意识到中空玻璃寿命对中空玻璃的节能至关重要，密封过早失败的中空玻璃不仅不能节能，反而会造成能源的浪费。中空玻璃国家标准的修订是为了推动中空玻璃行业的技术进步和产品质量的提高。在新版中空玻璃国家标准中，首次提出了“使用寿命”：制作中空玻璃的各种材料的质量与中空玻璃使用寿命密切相关，使用符合标准规范的材料生产的中空玻璃，其使用寿命一般不少于15年1。这就对中空玻璃材料以及加工生产

2、控制提出了更高的要求。本文从检测实验室的角度，重点阐述了目前市场上常见的双道密封中空玻璃常见问题及其对中空系统的影响。一、中空玻璃常见问题随着科学技术的发展，以及科研工作者的研究，大量科学技术成果被广泛的应用到中空玻璃及其材料的生产过程中，我国的中空玻璃质量有了飞跃式的提升。但我们不能忽视中空玻璃的质量问题，从实验室检测的结果及社会反映来看，其质量还存在很多问题，这些问题集中反映在以下几个方面：中空玻璃早期失效：其表现为中空玻璃内部结露、丁基胶溶解产生流淌，使用寿命短；丁基胶断胶、宽窄不一，有的部位与玻璃脱离产生通道；内道胶与外道胶之间产生气线；外道胶胶深不符合要求；混胶时A:B组分比例偏差过

3、大，混胶不均造成不相容、不粘结等现象；分子筛灌装后存放时间过长，造成分子筛失效等。图1中空玻璃及其材料常见问题二、中空玻璃材料的要求在中空玻璃构件中，密封胶、干燥剂、间隔条与玻璃形成了中空玻璃的边部密封系统。边部密封系统的质量决定了中空玻璃的使用寿命。1、密封胶除玻璃以外，密封胶作为中空玻璃边部密封系统关键材料，其与玻璃的粘结情况、本身的水气渗透率、弹性模量、弹性恢复率等性能直接影响中空玻璃的使用寿命。中空玻璃密封胶中，在水气透过率性能（数值）上，丁基密封胶聚硫密封胶硅酮密封胶。但由于本身的性能，丁基胶耐老化性能较差，容易受到外界条件的影响而发生老化现象，不能单独使用于中空玻璃边部密封系统，需

4、要外道密封胶提供保护。同时丁基胶作为单组份塑性密封胶，对低分子矿物油物质的侵蚀抵抗能力差而容易产生溶胀、溶解2，这就要求外道密封胶纯净、与丁基胶相容以及能够阻止使用环境中低分子矿物油迁移运动。中空玻璃外道密封胶除了要具有良好的耐老化性能从而为内道密封胶-丁基胶提供保护外，还需要具有高弹性模量和弹性恢复率以及良好的粘结性能，以保证边部的良好密封、有足够的耐拉伸和剪切强度以承受由中空玻璃支承的所有动静载荷。2、干燥剂由于干燥剂对水吸附的自发性，为了保证中空玻璃的长久使用，需要其具有高的静态水吸附能力和低的吸附速率。在生产过程中，由于工艺的限制，干燥剂从灌装到合片需要一定的时间，在此期间，干燥剂会自

5、发吸附空气中的水气。低的吸附速率能够保证在此过程中，干燥剂吸附较少的水量，保持较高的剩余吸附能力。高的静态水吸附能力能够保证干燥剂对密封在中空腔内的水气和使用过程中通过密封胶渗透到中空腔内水气的吸附，从而长期保持中空腔内的干燥。温度的变化将引起中空腔内应力的变化，从而导致玻璃的挠曲变形。而干燥剂对空气的吸附或解吸附作用加剧了这种挠曲变形。图2为不同类型干燥剂分别在室温至0和室温至60两个变温过程中对空气的吸附和解吸附数据图3。从图中可以看出，在降/升温过程中，13X分子筛对空气的吸附/解吸附能力最强，4A分子筛次之，3A分子筛几乎对空气没有吸附能力。因此3A分子筛成为了中空玻璃干燥剂的首选材料

6、。图2干燥剂对空气的吸附（室温至0时）与解吸附（室温至60时）数据图3、间隔条除了为干燥剂提供存放场所以外，间隔条作为刚性框架，其作用是有效隔离玻璃形成中空腔、支持和提高密封胶的密封能力，提高中空玻璃性能。常见的间隔条有金属间隔条、复合胶条、混合间隔条和超级间隔条等。金属间隔条，特别是铝条和不锈钢间隔条，在具有良好刚性的条件下，与玻璃具有相近的热膨胀系数，间隔条的膨胀与收缩与玻璃基本一致，减少了密封应力。虽然铝间隔条的热膨胀系数23.6cm/（cm·）×10-6比不锈钢间隔条的热膨胀系数15.7cm/（cm·）×10-6大，但由于铝间隔条重量轻、成本相对

7、低廉且相对容易生产、折弯，铝间隔条的应该市场更为广泛。鉴于其作用，间隔条在保证良好的刚性的条件下，应保证其内的干燥剂能够顺利吸附中空腔内的水气。三、材料对中空玻璃的影响                                图3中空玻璃密封失败的影响因素如图3所示，在影响中空玻璃质

8、量的因素中，中空玻璃材料无疑是最关键的因素。然而密封胶粘结性能差、弹性恢复率低、干燥剂剩余吸附能力低、间隔条通气性差等情况比比皆是，最终导致中空玻璃早早的密封失败。比如密封胶。由于成分不纯或装配使用环境中存在污染物（比如低分子量的矿物油），外道密封胶或环境中的污染物可以通过直接或间接迁移而侵蚀丁基胶，造成丁基胶被溶解、溶胀，出现“流泪”现象2，进而影响中空玻璃使用寿命。比如3A分子筛。由于3A分子筛质量不合格（K/Na离子交换度过低），或者将其它类型的干燥剂与3A分子筛混合甚至充当3A分子筛使用，增加了中空系统中干燥剂对空气的吸附能力，从而影响对水气的吸附；在热胀冷缩过程中，加剧了边部密封胶的变形，加大了水气的渗透通道，使得水气更容易从外界渗透到中空腔内，导致干燥剂对水气吸附负担的加重，从而影响中空玻璃的使用寿命。 图4中空玻璃挠曲变形示意图比如铝间隔条。由于通气性差，间隔条中的分子筛不能与渗透入中空腔内的水气直接接触，无法顺利将水气吸附，最终水气越积越多，造成中空腔内出现结露等