淺析中空玻璃失效的原因
新型的節(jié)能環(huán)保型的門窗是現(xiàn)代建筑所迫切需求的。作為建筑圍護中不可或缺的重要部分,能否對門窗進行恰當?shù)脑O計使其能夠起到較好的保溫及隔熱的作用,從而減少建筑室內(nèi)的能源的流失等都在建筑節(jié)能中起著非常重要的作用。對門窗節(jié)能性能影響較大的中空玻璃,是現(xiàn)代節(jié)能型門窗的首選產(chǎn)品。冬天已經(jīng)來到,窗戶的中空玻璃中間已經(jīng)進水、結(jié)露,密封已經(jīng)失效,保溫無從談起。經(jīng)過對近幾年來諸多中空玻璃失效案例的分析調(diào)研, 失效的主要原因可歸納為以下幾類。
密封膠選擇不當
密封膠一般為高分子聚合物,通常用于中空玻璃的密封膠有聚硫密封膠、硅酮密封膠、丁基密封膠和聚氨醋密封膠等。對于這些高分子材料,其兩側(cè)存在逸度差(壓差或濃度差) ,在逸度較高的一側(cè),氣體分子(空氣和水)能夠進人固體聚合物中,移動并穿過聚合物鏈陣從逸度較低的一側(cè)釋放出來。影響水蒸氣擴一散的因素主要是聚合物的氣體滲透系數(shù)、膠層厚度和空氣層內(nèi)外的水汽壓差。
在膠層厚度與環(huán)境條件同樣的情況下,密封膠材料的氣體滲透系數(shù)越小,其氣密性越好,越不易導致中空玻璃密封失效現(xiàn)象的發(fā)生。在中空玻璃的制作過程中如果選用了氣體滲透系數(shù)較大的密封膠,則易出現(xiàn)密封性不良、中空玻璃露點上升、結(jié)露或結(jié)霜甚至進水等現(xiàn)象。
硅酮密封膠中摻入低沸點物質(zhì)(如白油等)
硅酮密封膠生產(chǎn)都是以端輕基聚硅氧烷為基料。以二甲基硅油為增塑劑,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。隨著市場競爭的日益激烈,一些企業(yè)為降低成本在硅酮密封膠產(chǎn)品中摻入低沸點物質(zhì)(如白油)來代替二甲基硅油,使產(chǎn)品耐久性大大降低。白油是石油潤滑油餾分高壓加氫精制而成的無色、無味白色油狀長鏈烷烴,常用于紡織潤滑劑和冷卻劑,微量使用可以改善橡膠制品的表面光澤。白油基本組成為飽和烴結(jié)構(gòu),主要成分為C16-C31的正異構(gòu)烷烴類的混合物,分子量較小(250~450)、沸點低、易揮發(fā)。白油的分子鏈以C-C鍵為主,不能溶解以Si-O化學鍵為主鏈結(jié)構(gòu)的硅酮密封膠,只能在卷曲的大分子鏈間留存,但隨著大分子的交聯(lián)固化,鏈間距離壓縮,尤其是在環(huán)境溫度較高的情況下,白油必將揮發(fā)、滲出,隨著時間的推移硅酮膠將逐漸硬化、收縮,甚至開裂[圖5b)] ,從而導致粘結(jié)失效。而中空玻璃所采用的第一道密封膠——丁基膠中主要成分是聚異丁烯,其分子鏈以C-C鍵為主,與白油類似,二者之間的極性相近。根據(jù)相似相溶原理,丁基密封膠遇到白油時,就會被其溶脹、溶解,從而產(chǎn)生中空玻璃密封膠流淌現(xiàn)象(圖3)。當白油進人鍍膜中空玻璃時,玻璃就會出現(xiàn)彩虹現(xiàn)象,膜層被腐蝕從而導致鍍膜玻璃失效。
密封膠施工工藝不當
中空玻璃密封膠施工過程中,如不按照正確的施工工藝執(zhí)行,就會導致中空玻璃漏氣、漏水等問題的發(fā)生。密封膠施工工藝不當主要有以下四個方面:
a) 基材粘結(jié)面清潔度不夠。密封膠固化后因基材表面清潔度不夠造成粘結(jié)強度低,粘結(jié)性能較差,氣密性受到影響。
b) 密封膠混膠比例不當或混膠不均勻。雙組分密封膠的A、B 組分混合比例不當,混合不夠充分,會導致打出的膠固化不均勻,部分粘結(jié)性能不好。此外如果在混膠過程中混入氣泡,在擠出過程中易造成斷膠現(xiàn)象,影響其粘結(jié)性能。
c) 清洗打膠設備的溶劑沒有揮發(fā)干凈。打膠設備一般采用溶劑進行清洗, 清洗打膠設備的溶劑如果未揮發(fā)完全,打膠時附著在密封膠的表面, 就會在密封膠與基材粘結(jié)表面形成氣孔,導致密封膠與玻璃粘結(jié)不良。
d)施工和養(yǎng)護條件不符合工藝要求。以硅酮密封膠為例, 施工溫度范圍一般在5℃~40℃(具體情況參照密封膠供應商的要求), 施工溫度過高或過低均會影響密封膠的性能。溫度過高時施工可能造成硅酮密封膠的固化反應速度過快,產(chǎn)生的小分子物質(zhì)來不及遷移出膠體表面而在膠體內(nèi)部聚集形成氣泡,從而破壞膠縫的美觀和性能;溫度過低,硅酮密封膠的固化速度會特別慢,固化過程顯著延長。溫度低于4℃時, 基材的表面容易結(jié)露或結(jié)冰、結(jié)霜等, 為粘結(jié)安全性帶來很大隱患。做成中空玻璃后, 如果養(yǎng)護時間太短,密封膠還沒有完全固化就直接接觸陽光暴曬,則會出現(xiàn)密封膠外觀顏色變化或起泡現(xiàn)象。中空玻璃的性能對于建筑門窗的節(jié)能起著很大的作用。另外,建筑門窗的設計、生產(chǎn)加工、安裝施工需選擇專業(yè)的門窗企業(yè)。山東泰信幕墻工程有限公司。14年專注建筑門窗設計、生產(chǎn)加工、安裝施工。14年耕耘,品質(zhì)保證!自有建筑門窗生產(chǎn)加工基地,配備專業(yè)的建筑門窗研發(fā)設計團隊,引自意大利的高精生產(chǎn)加工設備,嚴格把控產(chǎn)品質(zhì)量。