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中空玻璃的失效原因分析及預(yù)防措

來源:中國玻璃行業(yè)信息網(wǎng)  作者:董鳳龍  日期:2005-1-25
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   (2)干燥劑的有效吸附能力低。中空玻璃干燥劑的有效吸附能力指的是干燥劑被密封于間隔層之后所具有的吸附能力。它是分子篩的性能、空氣濕度、裝填量以及在空氣中放置時間等的函數(shù)。干燥劑的作用有兩個,其一是吸附掉生產(chǎn)時密封于間隔層中的水份,使得中空玻璃有合格的初始露點(diǎn);其二是不斷地吸附從環(huán)境中通過膠層擴(kuò)散到間隔層中的水份,保證中空玻璃始終有符合使用要求的露點(diǎn)(檢測中稱為最終露點(diǎn)既經(jīng)過高溫高濕和氣候循環(huán)試驗(yàn)后測得的露點(diǎn)),因此要求干燥劑要有較強(qiáng)的吸附能力。如果干燥劑的吸附能力差,不能有效的吸附通過擴(kuò)散進(jìn)入間隔層中的水份,就會導(dǎo)致水份在間隔層中聚集,使中空玻璃的露點(diǎn)上升。 
    (3)生產(chǎn)時的環(huán)境濕度;如果生產(chǎn)車間的環(huán)境濕度較大,就會消耗干燥劑的吸附能力從而使干燥劑的剩余吸附能力降低,使得中空玻璃使用壽命縮短。(濕度應(yīng)控制在50%以下) 
    (4)中空玻璃的生產(chǎn)工藝控制;如果分子篩在空氣中暴露時間較長,其有效吸附能力就會降低。另外混膠不勻(涂膠后不固化)或一次性混膠太多造成部分膠出現(xiàn)固化(混合后的密封膠隨溫度升高固化速度加快,一般車間溫度應(yīng)控制在20—25℃,混膠后應(yīng)在最短的時間內(nèi)用完,從攪拌到涂膠完畢不應(yīng)超過20分鐘)產(chǎn)生氣孔并降低玻璃和密封膠之間的粘結(jié)強(qiáng)度。工藝上玻璃清洗不凈、雙道密封時丁基膠斷條或角部密封不嚴(yán)等均可造成中空玻璃的質(zhì)量下降。 
    (5)密封膠的水汽透過率和膠層寬度;水汽通過聚合物(密封膠一般均為高分子聚合物)擴(kuò)散進(jìn)入間隔層是中空玻璃失效的最主要原因。眾所周知任何聚合物都不是絕對不透氣的,用于中空玻璃的密封膠(通常為聚硫橡膠硅橡膠、丁基膠等)也是如此。對于這些高分子材料由于其兩側(cè)逸度差(壓差或濃度差)的存在,為聚合物做等溫擴(kuò)散提供了驅(qū)動力。在逸度較高的一側(cè)聚合物分子因吸附氣體分子進(jìn)入固體聚合物中,移動并穿過聚合物鏈陣,從聚合物的另一側(cè)(逸度較低的一側(cè))釋放出來。對于中空玻璃的密封膠而言,主要擴(kuò)散物就是空氣中的水份。
水份的擴(kuò)散遵循如下關(guān)系式:                         
J = P / L×ΔP      
式(1)式中:
    J—擴(kuò)散速率,指單位時間、單位面積上氣體通過一定厚度的聚合物的擴(kuò)散量;         
    P—?dú)怏w滲透系數(shù),是材料固有的一種物理性質(zhì);         
        L—聚合物的厚度;        
      ΔP—聚合物兩側(cè)的氣體分壓差。      
   從上式可知,影響水蒸汽擴(kuò)散的因素主要是聚合物的氣體滲透系數(shù)(氣密性)膠層寬度和間隔層內(nèi)外的水汽分壓差。 
   (6)  復(fù)合丁基膠條的質(zhì)量   膠條式中空玻璃近幾年發(fā)展較快,國內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)線30多條,產(chǎn)量近800萬平方米。膠條與玻璃的粘結(jié)強(qiáng)度是決定中空玻璃壽命的主要因素。    
    2.中空玻璃炸裂的原因:       
   導(dǎo)致中空玻璃炸裂有多種原因。有生產(chǎn)方面的、選材方面的、安裝運(yùn)輸方面等。玻璃炸裂的主要原因可以歸納為以下幾種: 
   (1)生產(chǎn)時的環(huán)境溫度  生產(chǎn)中空玻璃時,密封于間隔層內(nèi)的壓力是生產(chǎn)環(huán)境溫度下的壓力。在使用過程中,往往是使用溫度和生產(chǎn)環(huán)境溫度相差較大?諝獾臒崦浝淇s會使空氣的壓力發(fā)生變化,在夏季使用環(huán)境溫度一般都高于生產(chǎn)環(huán)境溫度,間隔層中的空氣發(fā)生膨脹,產(chǎn)生正壓,特別是用吸熱玻璃制作的中空玻璃,玻璃的吸熱效果很強(qiáng),間隔層內(nèi)空氣溫度更高,產(chǎn)生的正壓也就更大。當(dāng)由于間隔層空氣膨脹引起的壓力高于玻璃的破壞壓力時,玻璃便會發(fā)生炸裂。同樣在冬季時,生產(chǎn)溫度高于使用時的環(huán)境溫度,間隔層內(nèi)空氣收縮,而產(chǎn)生負(fù)壓,當(dāng)玻璃面積較大而間隔框又較小時,兩片玻璃的中心部位有可能帖在一起形成類似彩虹的斑點(diǎn)嚴(yán)重影響使用效果(此缺陷可以事后糾正但比較麻煩)。95年秋天北京曾發(fā)生過這一現(xiàn)象,經(jīng)查證得知中空玻璃是在夏季生產(chǎn)的。當(dāng)在風(fēng)雪載荷的聯(lián)合作用下,有可能使玻璃發(fā)生破裂。另外我國地域遼闊如供需兩地氣壓相差較大,也可使玻璃發(fā)生變形,這時就應(yīng)在施工現(xiàn)場進(jìn)行矯正。 
   (2)  玻璃在生產(chǎn)時的變形         
   水平法生產(chǎn)中空玻璃時(目前手工或半手工生產(chǎn)幾乎全部是水平法),由于玻璃下部受支撐的面積較少而且支撐多在中心部位,加之上片玻璃的重量全部加到下片玻璃上,使下片玻璃向上彎曲,上片玻璃由于自重向下彎曲,結(jié)果造成中空玻璃的間隔層變薄,玻璃安裝使用時就自然存在負(fù)壓使玻璃上產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力,面積較大的中空玻璃這種現(xiàn)象更為突出(變形嚴(yán)重時必須矯正)。由于玻璃上預(yù)應(yīng)力的存在,減少了其抵抗外力的能力,在外界因素變化較大時容易發(fā)生破裂。 
   (3)使用后產(chǎn)生“熱炸裂”                  
   在使用吸熱玻璃和鍍膜玻璃為原片制作中空玻璃時,由于在玻璃的兩點(diǎn)間存在的溫度差較大而產(chǎn)生熱沖擊導(dǎo)致玻璃不破壞。值得一提的是熱帶地方較少發(fā)生熱炸裂 。  
   (4)安裝時玻璃上產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力                                
   玻璃在安裝時框架不平或彈性密封膠條質(zhì)量不佳使玻璃發(fā)生彎曲變形從而產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力,由于玻璃預(yù)應(yīng)力的存在降低了其抗風(fēng)壓強(qiáng)度,甚至發(fā)生破裂。 
   (5)包裝運(yùn)輸不當(dāng)使玻璃炸裂       
        中空玻璃不同于其它玻璃,中空玻璃在受到壓力時是單片受力,如果襯墊不平極易造成中空玻璃炸裂。另外在生產(chǎn)中玻璃磨邊質(zhì)量不好或在運(yùn)輸中玻璃邊部由于碰撞產(chǎn)生微小裂口而在安裝前又不易被發(fā)現(xiàn)(由于周邊涂膠)安裝后受外力影響裂紋增長而使玻璃破裂。

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