中空玻璃的密封壽命
勿庸贅述,
中空玻璃的節能與其密封效果有關,中空玻璃能否長期節能取決于中空玻璃的密封壽命的長短。當中空玻璃出現密封失敗時,中空玻璃的空氣層內出現冷凝現象。結果有二:(1)氣相水冷凝后的液體狀態,較之空氣的
導熱系數大;(2)玻璃空氣層內的氣體出現微循環,即
熱對流現象。由此,密封失敗的中空
玻璃節能效果與密封的中空玻璃相比,要差。不僅如此。如果我們理解的中空玻璃的主要功能除節能之外,更重要的是保證建筑物的通透性的話,那么,密封失敗導致的空氣層內的水凝結在玻璃的表面,會影響人們的視覺。
造成中空玻璃密封失敗的主要原因是中空玻璃密封結膠沒有起到阻隔外來干涉水氣進入中空玻璃空氣層內的作用,使間
隔條內的
分子篩喪失攝水能力,當中空玻璃空氣層內的溫度達到
露點溫度時,就會形成內冷凝水凝聚在玻璃之間的表面上。
下面討論影響中空玻璃密封壽命的原因以及根據實驗給出的各種
密封結構的預期密封壽命。
中空玻璃的“泵”現象
中空玻璃在使用壽命其間始終受溫差、氣壓、
風荷載、紫外線等自然因素的作用,出現“泵”現象。中空玻璃空氣層內氣體的不斷
熱脹冷縮過程,在中空玻璃的邊緣密封部位的
密封膠處相應地形成
應力(
拉伸和
壓應力),導致膠體的延展和壓縮交替進行。紫外線對有機密封膠的化學分子長鏈具有破壞作用。一些密封膠耐紫外線能力差,經紫外線照射出現
老化,喪失密封膠的
彈性和結構
強度。因而,從理論上講,密封的中空玻璃最終是要出現密封失敗的。人們所能做的是找出影響密封壽命的各種原因,對癥下藥,盡可能地延長其密封使用壽命。
影響密封壽命的原因
目前我國中空玻璃存在著密封壽命短的問題,即中空玻璃過早地出現密封失敗,表現中空玻璃的空氣層內出現冷凝,嚴重的出現魚缸現象。
影響中空玻璃密封壽命的因素主要包括密封結構和
密封材料。中空玻璃系統的密封和結構
穩定性是靠
中空玻璃密封膠來實現的。
(1)密封結構。中空玻璃使用中始終面臨著外來的水氣滲透、溫差、氣壓和風
荷載等影響,因此,要求密封膠不但要具有水
氣密封的功能,而且還必需具備保證中空玻璃系統的結構穩定的功能。顯然,理想的情況是采用一種密封膠來滿足中空玻璃的密封需要。但現實中任何一種膠都不能同時具有良好的水氣密和結構性的特點。因此,人們不得不采用雙道密封來滿足中空玻璃的密封壽命需要。傳統雙道密封是先密封后結構。一般來說,第一道密封主要采用
丁基膠,主要作用是防止水氣滲透,防止
惰性氣體和空氣進出中空玻璃,并在中空玻璃制作中起輔助定位作用。
丁基膠與玻璃和間隔框之間形成物理黏接。第二道密封通常采用
結構膠包括
聚氨酯、聚硫膠和
硅酮膠,主要功能是將玻璃和間隔條黏接成中空玻璃,防止中空玻璃內的分子篩跑到外部。二者各司其職,缺一不可。中空玻璃只有在雙道密封的情況下,在其他條件不變的條件下,才能保證較長的密封壽命。對此,我們也可以通過P1加速老化實驗來佐證。P1實驗條件內容包括:600C(1400F)高溫,連續淋水(r.h.100%)和2500W/cm2的紫外線照射。該實驗結果通過的每一周壽命模擬自然界中中空玻璃的一年壽命。根據是中空玻璃密封膠在P1加速老化實驗中隨著溫度每提高100F,膠的化學反應提高一倍老化過程增加1倍,見表5。
表5:
華氏溫度 |
|
800F |
1周 |
900F |
2周 |
1000F |
4周 |
1100F |
8周 |
1200F |
16周 |
1300F |
32周 |
1400F |
64周 |
P1實驗結果的數據見表6:
單道密封結構 |
檢測達到的密封壽命 |
丁基膠/鋁間隔條 |
24小時 |
復合膠條(實唯高膠條) |
2周 |
硅酮膠/鋁間隔條 |
3周 |
聚硫膠、聚氨酯或熱融丁基膠/鋁間隔條 |
6-8周 |
雙道密封結構 |
|
丁基、聚硫/聚氨酯、四邊插角鋁間隔條 |
12-18周 |
丁基、硅酮膠、四邊插角鋁間隔條 |
15-20周 |
硅酮膠、實唯高膠條 |
25周+ |
丁基、硅酮膠、連續彎管鋁間隔條 |
40周+ |
超級間隔條、熱融丁基膠 |
100周+ |
從表6可見,采用雙道密封結構的中空玻璃密封壽命大大長于單道密封結構。單道密封結構的密封壽命在2-8年之間,而雙道密封結構最短12年,最長可達100年以上。
上述理論上的陳述不但通過實驗的證明是正確的,根據北美中空玻璃協會對中空玻璃20年實際使用情況的統計調查也證明了這一點。該統計表明,采用單道密封結構的中空玻璃的密封失敗占密封失敗總數的95%以上。
綜上所述,中空玻璃的密封結構是否合理直接影響中空玻璃的密封壽命。應大力推廣使用雙道密封結構的中空玻璃提高中空玻璃的密封壽命。
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