再谈矿物油对中空玻璃质量的影响[论文资料].pdf

a rc hi te c t u ra l f u n ct i o na l gl a ss 8 2 01 0 再谈矿物油对中空玻璃质量的影响 上 海耀 华皮 尔金 顿玻 璃股 份 有 限公 司 牛晓 摘要 ： 本 文探 讨 密封胶 中掺入 的矿物 油对 中空玻 璃 的影 响 。 关键 词 ： 密封胶矿物 油中空玻 璃影 响 随着我 国对建筑物节能要求的提高 ， 中空玻璃尤 其是低辐射 ( l o w- e) 中空玻璃 作为高效节能 的产 品 广泛应 用 到公共 建筑 。 众 多生 产密 封胶 的企 业采 用价 格相对低廉 的矿物油作为密封胶的增塑剂 ， 来降低生 产成本 。同时 ， 由于 中空玻璃生产厂家和门窗公司因 为不 了解矿 物 油对 中空玻 璃 的危 害 ， 而选 用价 格低 廉 的玻璃胶、 耐候胶等其它密封胶代替中空玻璃密封胶 使用 ， 或选用 了含矿物油的价格较低的中空玻璃密封 胶来生产中空玻璃。 门窗公 司或幕墙公司也不了解矿 物油对 中空玻璃的危害 ，而选用价格低廉 的玻璃胶、 耐候胶等结构胶来安装中空玻璃 。 因此 ， 近年来 ， 中空 玻璃出现了一系列严重的质量问题 ： ( 1 )矿物油渗透 到里道丁基胶内，溶解了丁基胶配方 中的基础料 ， 丁 基 胶 被 矿物 油 软 化并 溶 解 而 流 淌进 入 中空玻 璃 间 隔 层 内 。( 2 ) 中空玻 璃 出 现 大量 漏 水 、 漏 气 和 出雾 等 现 象， 使中空玻璃的使用寿命大大缩短 。 ( 3 ) 丁基胶 内移 人 中空玻璃腔体 ， 并出现大量的溢出物的孔洞 。 ( 4 ) 丁 基胶点状凸入 中空玻璃腔体 内。( 5 )镀膜或低辐射 ( l o w e) 中空玻璃腔体出现虹彩现象 ， 或膜层受到腐 蚀 、 氧 化 等现象 时有 发生 。 由于矿物油渗透到丁基胶 中需要一定的时间 ， 所 以刚生产的 中空玻璃基本无法看出其存在上述 的质 量问题。 往往是中空玻璃使用几个月后才开始出现上 述存在的质量 问题 。 质量问题的出现具有 明显的滞后 性 。 通常 ， 密封胶 中加入润滑剂 ， 便于生产过程 中几 种原料混合时的操作 ； 加入分散剂便于各种物质均匀 分散 ；加入增塑剂或软化剂以增进固化体系的塑性 ， 提高密封胶 的弹性 、降低弹性模量以及改进耐寒性。 密封胶 中的这种非活性 的液体助剂在双组分胶混合 后 ， 一般不参与 固化反应 ， 只是 以游离状态存在固化 的胶 中， 液体助剂此时与聚合物相容变差 ， 就有可能 一 2 2一 从密封胶 中游离 出来 ，游离 出来的液体助剂通过扩 散、 迁移渗入与之相接触的密封胶中或空气 中。向每 个方 向渗透。可以使中空玻璃中空腔体 内含有油雾。 虽然有 时从 室外 看 镀膜 中空 玻璃 出现虹 彩现 象 ， 从室 内看并未看出虹彩现象 ， 所以膜层并未被腐蚀 。但是 矿物 油可 以在密 封 胶 和 丁基胶 中产 生孔 洞， 使 中空玻 璃 的密封腔体与大气连通，造成中空玻璃失效， 将导 致 中空玻璃腔体结露， 严重 的将进水， 使 中空玻璃成为 鱼缸 或膜层 被腐 蚀 。 中空玻璃外道结构胶是固性弹性体 。 弹性体具有 曲挠性一这在密封应用场合非常重要一 归因于其分子 链 问 1 o 左右的空隙一“ 自由体积” 口 】 。 然而 ， 这种 内部 空隙也带来 了其他一些不利 的特征 ： 为液体分子进入 结构胶提供了物理途径。 任何一种弹性体都不能完全 承受 与液 体接触 造 成 的化 学 或物理 影 响 。 不 同的弹性 体的耐侵蚀程度也不同， 即弹性体结构胶与渗入 的液 体相容性大小不同。 若弹性体结构胶吸收了大量液体 后 ， 由于交联键 的存在 ， 弹性体结构胶只能产生溶胀 ， 但当弹性体结构胶形变恒定 时， 应力会随着与之直接 或间接接触的液体时间延长而大幅度地减小。 这个现 象在结构胶应用方面非常不利 ， 因为结构胶材料需要 保持一定 的密封能力以防止密封失效 。 弹性体结构胶 对液体的吸收包括两个物理过程 ： 液体溶解于结构 胶 的表面( 吸收) ： 当液体接触到结构胶时， 在结构胶 表面被迅速 吸收 ， 其浓度很快达到平衡浓度 ； 然后 液体通过扩散渗入结构胶 内部 。 中空玻璃热塑性里道丁基密封胶溶解原理 ： 热塑 性丁基胶对液体 的吸收也包括两个物理过程 ： 液体 溶解于密封胶的表面 ( 吸收) ：当液体接触到密封胶 时 ， 在密封胶表面被迅速吸收 ， 其浓度很快达到平衡 浓度 ； 然后液体通过扩散渗入密封胶 内部 。但 因其 具有热塑性 ， 而无交联键存在 ， 故一旦渗入密封胶中 建筑玻璃与工业玻璃 2 0 1 0 ， 8 的液体是丁基中空玻璃密封胶的基料( 聚异丁烯 和丁 基橡胶 ) 的溶剂 ， 则丁基 中空玻璃密封胶产生溶解现 象 。矿物油对丁基橡胶和聚异丁烯具有较强 的溶解 性 。随着所选用 的矿物油分子量 ( 或粘度) 越小 ， 由于 扩散系数越大 ， 则矿物油越容易进入渗入丁基 中空玻 璃密封胶中从而越易使之出现溶解现象。 密封胶 中矿物油的含量越多 ， 丁基胶出现溶解现 象的时间减短 ， 亦即丁基胶越快出现溶解。 反之 ， 丁基 胶 出现溶解现象越慢。 矿物油在外道 中空玻璃密封胶 内由外到内呈 由多到少的分布状态 ， 由于矿物油的含 量太低 ， 故矿物油很难到达里道丁基 中或到达的量太 少而不足以明显地将丁基胶溶解 。矿物油多 ， 丁基胶 出现流淌现象 ， 矿物油少 ， 丁基胶出现点状 内凸现象。 济 南华 亚密 封胶 有 限公 司进 行 的试 验方 法 圈 ， 采 用合格 的外道 中空玻璃密封胶掺 2 5 的矿物油后与 丁基中空玻璃密封胶做相容性试验 ， 3 5 h后发现丁基 中空玻璃密封胶出现溶解现象 。 掺 5 的矿物油 1 h后 丁基中空玻璃密封胶就已出现溶解现象。 通过该试验 说明， 外道中空玻璃密封胶含极少量 的矿物油就能出 现丁基胶溶解的现象 。 而这种外道 中空玻璃密封胶包 括 聚硫胶 、 硅 酮胶 。 含矿物油 的玻璃胶通过外道 聚硫 中空玻璃密封 胶进入里道丁胶中溶解 丁基胶需要 的时间要更长 的 时间， 但最终也能使丁基胶产生溶解 ， 见表 1 。 表 1 不同外道 中空玻璃密封胶的矿物油丁基胶溶解情况 外道 中空玻璃 密 1 #聚硫胶 2 #聚硫 胶 3 #硅 酮胶 封胶 ( 厚度为 3 m i ) 2 l 天未发现 2 l 天未发现 2 4 h就 已 异常现象 ； 3 3 异常现象 ； 3 3 发现丁基 丁基胶溶解情况 天丁基胶发 天丁基胶溶 胶溶解现 软 ， 能粘手黑 解 ， 能粘手黑 象 备注 玻璃胶厚度 为 3 m m ， 矿物油含 量为 5 通常 ， 在矿物油添加量较少和常温条件 下 ， 矿物 油对 中空玻璃密封胶粘结性的不利影 响尚不 明显 ， 但 是在热老化和紫外老化条件下 ， 则 中空玻璃密封胶的 粘结性会有较大幅度的降低 。 矿物油对中空玻璃的具体危害现象： ( 1 ) 丁基 胶 的流 淌现 象 矿物油的含量较多， 严重的将造成丁基胶流淌在 中空玻璃的腔体 内， 在 中空玻璃内表面， 形成黑色的水 流现 象 如 图 l 嘲 ： 图 1 在 中空玻璃腔体 内流淌 黑 色 水 流 图 2 在中空玻璃腔体 内流 淌 白色 的 矿 物 油 ( 2 ) 丁基胶的凸点现象 此种现象的发生， 因为掺加的矿物油相对 比较少 的缘故， 从而造成丁基胶 的凸点现象 的发生 丁基胶的 凸点 尺寸 大 约在 6 8 mm 如 图 3 。 图 3 丁 基 胶 的 凸点 ( 3 ) 丁基胶的内移突出现象 此种现象 的发生， 是因为密封胶中矿物油含量 比 较多， 造成丁基胶部分内移并突出， 而且能够在丁基胶 的突出中， 发现有溢出物的孔洞存在 致使 中空玻璃腔 体与大气连通 。 丁基胶 内移尺寸大约 1 5 mm 如图 4嘲 。 图 4】基 胶 鄙 分 内移 并 突 出 ( 4 ) 丁基 胶 的大 面积 内移 此 种 现象 的发生 ， 是 因 为密 封胶 中 的矿 物油 含 量 多， 造成 丁基胶整体沿间格条 内移 可以在 内移的丁基 胶表面 ， 发现 大量 的溢 出物 的孔洞存在 致使 中空玻 璃腔体与大气连通 ， 丁基胶 内移尺寸大于 1 0 mm。如 图 5 同。 一 2 3 a r c hi t ec t u r al f un c ti o n al gl as s 8 2 01 0 图 5 丁基 胶 整 体 沿 间格 条 内 移 ( 5 ) 进入低辐射 ( l o w e ) 中空玻璃腔体内的矿物 油 ， 玻璃安装 2年 ， 从室外看造成膜面出现皇冠状腐 蚀现象 ， 从室内看不到虹彩现象 ， 此时膜层 尚未被腐 蚀 。只是油 膜在 膜层 表 面产生 的虹 彩光 学现 象 。如 图 6 门。 圈 6 低辐射 ( l o w e ) 中空玻璃 腔体 内虹彩光学现象 ( 6 ) 从室外看 ： 正在生成油雾泡的现象 ， 以及油雾 对膜层产生 的虹彩光学现象 。从室 内看不到虹彩现 象 ， 膜层此时尚未被腐蚀 。如图 7 罔 。 图 7 油雾对膜层产生的虹彩光学现象 ( 7 ) 进入低辐射 ( l o w e) 中空玻璃腔体内的矿物 油 ， 低辐射( l o w e) 中空玻璃玻璃使用一年。 从室 内观 看 ， 造成 中空玻璃边部出现腐蚀现象。膜层此时尚未 被腐蚀。如图 8 嘲 。 一 2 4 一 图 8 中空玻璃边部 出现腐蚀现象 ( 8 ) 进入低辐射 ( l o w e ) 中空玻璃腔体 内的矿物 油 ， 低辐射( l o w e) 中空玻璃玻璃使用一年 。膜层此 时尚未被腐蚀 。在室外观看时， 低辐射( low e) 中空 玻璃膜面出现虹彩现象 ， 如图 9 t 。 图 9 中空玻璃膜面出现虹彩现 象 ( 9 ) 进入低辐射( low e) 中空玻璃腔体 内的矿物 油 ， 在低辐射 ( low e) 中空玻璃腔体 内形成的虹彩油 雾。膜层 尚未被腐蚀 ， 如图 1 0 “ 。 图 1 0 中空玻璃腔体内形成 的虹彩油雾 ( 1 0 ) 中空玻璃的进水现象。由于结构胶和丁基胶 中存在孔洞 ，所 以大气 中的水气进人中空玻璃腔体 中， 造成进水和结露的现象。如图 1 1 、 图 1 2 。 建筑玻璃与工业玻璃 2 0 1 0 ， 8 图 1 1 中空玻璃结露现象 图 1 2中 空玻 璃 进 水 现 象 建 议 ： 工程中在决定 了中空玻璃 的结构类型、 中空玻璃 密封胶 的选用之后 ， 中空玻璃密封胶的质量控制应以 预防为主 ， 即中空玻璃生产厂家在使用 中空玻璃密封 胶前 ， 应对购进 的每一批次 的中空玻璃密封胶做相容 性测试 ； 幕墙和 门窗公司将 中空玻璃采用结构胶装框 安装到之前 ， 也应将所采用 的结构胶与中空玻璃密封 胶和丁基胶做相容性测试。 但纵观现有的国家或行业 标准 ， 目前还没有出台有关 中空玻璃工程用密封胶之 间相容性试验方法的实施方案 。建议在 “ 密封胶” 和 “ 结构胶 ” 的标准中对 “ 热失重” 指标5 。本着对行 业发展的角度 出发 ，建议有关部门尽快起草相关标 准 ， 剔 除市场上不合格 的耐候胶、 结构胶 以及 中空玻 璃用密封胶。 避免资源浪费， 从而规范市场。 避免出现 重大的工程质量事故。 参考文献 1 】 【 2 】钟 志红， 赵康， 武庆民 再论矿物 油影响 中空玻 璃质 量的 危害性及预 防方法i m1 0 6年玻璃年会论文 【 3 1 1 9 1 【 1 0 1 1 由周才富提供 5 6 1 1 7 8 由张志强提供 1 2 1 3 】 由刘军提供 2 1页) 口 玻璃之间有最合适的粘结力 ，然后采用 0 1 a的低压釜进行再处理 ，实现普通夹层制作工 4 的机械强度和理化性能。 图 1 2 夹 层 效 果 结 ； 赛克 ( l i s e c ) 提供 了全新的太阳能玻璃 的加工 荬现 了 2 ram玻璃 的磨边和钢化 ， 并且有效地解 平