夾層玻璃邊緣產(chǎn)生氣泡是粘結(jié)脫膠的表征，在安裝條件下脫膠面積隨使用年限增長(zhǎng)而擴(kuò)展，表現(xiàn)為氣泡數(shù)量增多并向內(nèi)部蔓延，這種病變不僅影響玻璃的透視效果，也可能成為安全玻璃功能下降的隱患，己引起建筑設(shè)計(jì)、業(yè)主和玻璃加工企業(yè)的關(guān)注。為防止或延緩脫膠病變的發(fā)生，用于夾層玻璃邊緣密封或覆蓋保護(hù)的專(zhuān)用材料已有多項(xiàng)專(zhuān)利其中包括生產(chǎn)線上涂飾的BD101/BD201封邊涂料。國(guó)內(nèi)某機(jī)場(chǎng)航站樓隱框玻璃幕墻投人使用幾年后顯現(xiàn)邊緣脫膠并有繼續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)，表明中性硅酮密封膠封邊難以阻止夾層玻璃病變的發(fā)生(圖1)。為在較短時(shí)間內(nèi)驗(yàn)證封邊保護(hù)的效果，減少病變對(duì)建筑的影響，建立實(shí)驗(yàn)室評(píng)估試驗(yàn)方法顯得十分必要。本文初步分析了夾層玻璃脫膠成因，對(duì)可供選擇的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行討論并提出建立非標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法的建議，供業(yè)內(nèi)參考。

　　1.夾層玻璃加工制造中氣泡夾雜的產(chǎn)生

　　采用膠片粘結(jié)復(fù)合的夾層玻璃，在原材料處理、合片、預(yù)壓、真空處理、高溫高壓等工藝過(guò)程中，氣泡夾雜的形成可能有以下因素:

　　(1)膠片含水率過(guò)高;

　　(2)玻璃表面清潔處理不徹底;

　　(3)溫度控制未達(dá)標(biāo)
　　(4）預(yù)壓不良，含氣過(guò)多;

　　(5)冷卻時(shí)間過(guò)
　　產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不限制直徑小于0甲5mm的不影響視覺(jué)的氣泡，對(duì)可觀察到的氣泡和雜質(zhì)的允許尺寸、數(shù)量和分布已經(jīng)做了規(guī)定，生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量控制將保證產(chǎn)品合格出廠，所以圖1所示氣泡狀態(tài)不應(yīng)歸結(jié)為產(chǎn)品質(zhì)量的符合性，而是使用環(huán)境條件下產(chǎn)生并不斷蔓延的氣泡。值得注意的是圖1建筑投人使用時(shí)間不長(zhǎng)，設(shè)計(jì)使用期(50或100年)內(nèi)這種病害的進(jìn)一步發(fā)展令人關(guān)注。為減緩或根除脫膠病害的發(fā)生，有必要對(duì)夾層玻璃粘結(jié)材料的特性、粘結(jié)機(jī)理及誘發(fā)脫粘的因素進(jìn)行探討。


　　2.膠片的物理化學(xué)特性

　　目前夾層玻璃膠片均為熱塑性樹(shù)脂，如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚乙烯一醋酸乙烯 (EVA)、聚乙烯一甲基丙烯酸甲醋(SGP)等。PVB膠片在夾層玻璃中應(yīng)用最為普遍，其長(zhǎng)鏈分子結(jié)構(gòu)包含三種不同鏈段(圖2)，大致比例是:聚乙烯醇縮丁醛65%~78%(M)、聚乙烯醇19%~32%(N)、聚醋酸乙烯酷3% (Z)，材料的物理化學(xué)性質(zhì)隨著比例的不同有很大變化，目前PVB膠片缺失統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量是由供應(yīng)商保證。PVB膠片中聚乙烯醇鏈段含經(jīng)基具有較強(qiáng)的水溶性。聚合物的飽和吸水量可通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定，也可由其極性基團(tuán)的吸水量(am011rz11/mol)計(jì)算，PVB樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)中的極性基團(tuán)－O－、－OH及－COO－在251C溫度100%濕度下的吸水量分別為0.1、2及0.2，按以上組成PVB結(jié)構(gòu)的單元飽和吸水量為0. 60 mot二o/mol(約100g樹(shù)脂飽和吸水量3.8g)。此外，聚合物的分子量、分子量分布和結(jié)構(gòu)支化程度等，對(duì)材料的高溫流變性也有著非線性的影響。

　　為便于尺寸規(guī)整的薄片擠出或流延加工，PVB膠片的聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂中溶入了增塑劑并經(jīng)塑化處理，增塑劑可降低材料的脆性溫度，獲得良好熱壓延性、柔韌性和可加工性，獲得較好的熱融粘流性，并有利于提高對(duì)玻璃的粘結(jié)性。常用增塑劑為葵二酸二丁酷(16%～18%)，或用二乙基丁酸鹽的二縮三乙二醇(28%～30%)。

　　PVB膠片對(duì)玻璃有很好的粘結(jié)力、堅(jiān)韌、抗沖擊、無(wú)腐蝕，透明、耐無(wú)機(jī)酸和脂肪、耐光、耐寒、耐老化。但特定的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定對(duì)醋酸、醇類(lèi)及酮類(lèi)物質(zhì)的耐受性較差，甚至可被溶解或軟化以至喪失粘結(jié)力，由此可見(jiàn)PVB膠片不宜同脫酸型硅酮密封膠及脫醇型中性硅酮密封膠接觸。


　　3.膠片的粘結(jié)機(jī)理簡(jiǎn)析

玻璃看似光滑的表面層實(shí)際存在著宏觀缺陷，如固態(tài)夾雜物、氣態(tài)夾雜物、化學(xué)不均勻等，存在由于與主體玻璃的化學(xué)組成不一致導(dǎo)致潛在的內(nèi)應(yīng)力。此外，玻璃熔體內(nèi)外不同步冷凝，表面微觀形貌高低不平，一些微觀缺陷(如點(diǎn)缺陷、局部析晶、晶界等)常在宏觀缺陷處集中導(dǎo)致微裂紋。玻璃和多種金屬的表面均為高能表面，但暴露在普通環(huán)境中會(huì)立即吸附水或有機(jī)物，使表面成為低能表面，所以用普通方法測(cè)它們的表面張力基本相同，研究還表明表面吸附層首先是化學(xué)吸附，而后是物理吸附層，吸附層的多少和環(huán)境濕度有關(guān)。玻璃表面極性基團(tuán)吸附的氣體和水分子很難完全清除。

　　熱塑性樹(shù)脂膠片的粘結(jié)機(jī)理與熱熔膠相同，在熱壓成型中膠片并不與平整的玻璃溶混。以PVB為例，膠片在135~150T熱融狀態(tài)同玻璃壓合，兩相界面分子緊密接觸并經(jīng)歷幾十分鐘時(shí)間的浸潤(rùn)過(guò)程，在分子引力的相互作用下表面分子將重新排列分布，形成緊密的物理吸附，同時(shí)有些極性基團(tuán)(如液相PVB的經(jīng)基、玻璃固體表面的硅醇基等)會(huì)形成共價(jià)鍵，這些鍵合力如氫鍵、偶極和范德華力等構(gòu)成粘結(jié)力并在冷卻中“凝固”。PVB的增塑劑也會(huì)在其表面富集。研究表明兩相的粘結(jié)不決定于各自分子間的結(jié)合力(內(nèi)聚力)，而取決于液體和固體表面不同分子間的吸引力，如PVB分子鏈自身的醋基間不能形成氫鍵，但同玻璃表面的硅醇基團(tuán)可形成氫鍵。玻璃表面的缺陷、吸附的雜質(zhì)、凹陷在液體和固體之間的氣體及液相自身分子抵消兩相的潤(rùn)濕并傾向于將界面重新張開(kāi)。PVB的聚乙烯醇鏈段能溶解吸收濕氣置換氣泡的空間并浸潤(rùn)表面，這對(duì)粘結(jié)至關(guān)重要。值得注意的是PVB熱熔的粘結(jié)過(guò)程有可逆性，粘結(jié)對(duì)溫度敏感，對(duì)膠層收縮和劈開(kāi)應(yīng)力敏感，對(duì)滲透的濕氣敏感，這是典型不溶混平面粘結(jié)的特點(diǎn)。

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