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(hù)中不可或缺的重要部分,能否對(duì)門窗進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)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(duì)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(lái)到,窗戶的中空玻璃中間已經(jīng)進(jìn)水、結(jié)露,密封已經(jīng)失效,保溫?zé)o從談起。經(jīng)過(guò)對(duì)近幾年來(lái)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(dāng)
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(duì)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(jìn)人固體聚合物中,移動(dòng)并穿過(guò)聚合物鏈陣從逸度較低的一側(cè)釋放出來(lái)。影響水蒸氣擴(kuò)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(dǎo)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(guò)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(diǎn)上升、結(jié)露或結(jié)霜甚至進(jìn)水等現(xiàn)象。
硅酮密封膠中摻入低沸點(diǎn)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(diǎn)物質(zhì)(如白油)來(lái)代替二甲基硅油,使產(chǎn)品耐久性大大降低。白油是石油潤(rùn)滑油餾分高壓加氫精制而成的無(wú)色、無(wú)味白色油狀長(zhǎng)鏈烷烴,常用于紡織潤(rùn)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(diǎn)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(xué)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(shí)間的推移硅酮膠將逐漸硬化、收縮,甚至開裂[圖5b)] ,從而導(dǎo)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(shí),就會(huì)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(dāng)白油進(jìn)人鍍膜中空玻璃時(shí),玻璃就會(huì)出現(xiàn)彩虹現(xiàn)象,膜層被腐蝕從而導(dǎo)致鍍膜玻璃失效。
密封膠施工工藝不當(dāng)
中空玻璃密封膠施工過(guò)程中,如不按照正確的施工工藝執(zhí)行,就會(huì)導(dǎo)致中空玻璃漏氣、漏水等問(wèn)題的發(fā)生。密封膠施工工藝不當(dāng)主要有以下四個(gè)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(qiáng)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(dāng)或混膠不均勻。雙組分密封膠的A、B 組分混合比例不當(dāng),混合不夠充分,會(huì)導(dǎo)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(guò)程中混入氣泡,在擠出過(guò)程中易造成斷膠現(xiàn)象,影響其粘結(jié)性能。
c) 清洗打膠設(shè)備的溶劑沒(méi)有揮發(fā)干凈。打膠設(shè)備一般采用溶劑進(jìn)行清洗, 清洗打膠設(shè)備的溶劑如果未揮發(fā)完全,打膠時(shí)附著在密封膠的表面, 就會(huì)在密封膠與基材粘結(jié)表面形成氣孔,導(dǎo)致密封膠與玻璃粘結(jié)不良。
d)施工和養(yǎng)護(hù)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(yīng)商的要求), 施工溫度過(guò)高或過(guò)低均會(huì)影響密封膠的性能。溫度過(guò)高時(shí)施工可能造成硅酮密封膠的固化反應(yīng)速度過(guò)快,產(chǎn)生的小分子物質(zhì)來(lái)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(guò)低,硅酮密封膠的固化速度會(huì)特別慢,固化過(guò)程顯著延長(zhǎng)。溫度低于4℃時(shí), 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(lái)很大隱患。做成中空玻璃后, 如果養(yǎng)護(hù)時(shí)間太短,密封膠還沒(méi)有完全固化就直接接觸陽(yáng)光暴曬,則會(huì)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(duì)于建筑門窗的節(jié)能起著很大的作用。另外,建筑門窗的設(shè)計(jì)、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(shè)計(jì)、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(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),引自意大利的高精生產(chǎn)加工設(shè)備,嚴(yán)格把控產(chǎn)品質(zhì)量。
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