再谈矿物油对中空玻璃质量的影响

1、再谈矿物油对中空玻璃质量的影响Architectural&FunctionalGlasS82010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(Low-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

2、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(LowE)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

3、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,就有可能一22一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

4、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1O%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

5、.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

6、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2010,8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

7、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,3.5h后发现丁基中空玻璃密封胶出现溶解现象.掺5%的矿物油1h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

8、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3mI)2l天未发现2l天未发现24h就已异常现象;33异常现象;33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3mm,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

9、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68mm.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15mm.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

10、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10mm.如图5同.一23Architectural&FunctionalGlass82010图5丁基胶整体沿间格条内移(5)进入低辐射(LowE)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(LowE)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(

11、LowE)中空玻璃腔体内的矿物油,低辐射(LowE)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.一24一图8中空玻璃边部出现腐蚀现象(8)进入低辐射(LowE)中空玻璃腔体内的矿物油,低辐射(LowE)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(LOwE)中空玻璃膜面出现虹彩现象,如图9t.图9中空玻璃膜面出现虹彩现象(9)进入低辐射(LOwE)中空玻璃腔体内的矿物油,在低辐射(LOwE)中空玻璃腔体内形成的虹彩油雾.膜层尚未被腐蚀,如图10.图10中空玻璃腔体内形成的虹彩油雾(10)中空玻璃的进水现象.由于结构胶和丁基胶中

12、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11,图12.建筑玻璃与工业玻璃2010,8图11中空玻璃结露现象图12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IM106年玻璃年会论文【31191【1011由周才富提供561178由张志强提供1213】由刘军提供21页)口玻璃之间有最合适的粘结力,然后采用0.1a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12夹层效果结;赛克(Lisec)提供了全新的太阳能玻璃的加工荬现了2ram玻璃的磨边和钢化,并且有效地解平辊道式钢化系统的