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夾層玻璃邊緣脫膠及封邊保護的有效性

來源:2009年會論文集  作者:馬啟元  日期:2009-4-2
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摘要:為防止和延緩夾層邊緣玻璃脫膠病變的發生,目前主要技術措施是封邊保護,其有效性可通過實驗室試驗評估和驗證。本文初步分析了夾層玻璃脫膠成因,對可供選擇的標準試驗方法進行討論并提出建立非標準試驗方法的建議。 
關鍵詞:央層玻璃;脫膠;封邊;有效性

  (4)混合破壞。

  膠片熱熔粘結力一般低于玻璃基體及膠片本體的內聚力,夾層玻璃的破壞表現為脫膠-粘附破壞。從能量角度分析,粘附破壞時外力破壞做的功必須大于界面粘附能并便界面層產生塑性變形,使界面區生成兩個不同的表面—裂縫(透過玻璃可見為氣泡)。結構粘結破壞斷裂能的側定取決于粘結破壞的受力形式。

  4.2使用中夾層玻璃粘結層的內應力
  熱熔粘結成型后夾層玻璃的粘結層存在內應力,這些內應力可能來源于多個方面, 例如:

  A甲成型過程中界面存在雜質、微氣泡,冷卻固化便膠層產生收縮會在粘結界面形成內應力;

  B.玻璃和膠片的模量、密度熱膨脹系數差異甚大,如玻璃熱膨脹系數9.1 x 10-7,PVB膠片熱膨脹系數為3.51 x 10-4,相差1000)倍,建筑物室內外的溫差可使兩層玻璃間產生差動位移并在粘結層中產生剪應力;

 。.膠片及粘結界面由于吸收或滲人水分溶脹,壓縮在玻璃表面凹陷中的氣泡增生,在界面產生新的內應力。

  內應力和外力的作用可引起粘結界面層的分子鏈和分子間的鍵斷裂,促使固有的缺陷、氣泡發展為裂縫,在邊部可能集中表現為脫膠,粘結失效的脫膠面積隨時間的推移可不斷增長和擴展。


  4.4夾層玻璃粘結對環境的耐受性

  環境條件下膠片粘結層邊緣可能發生水解、氧化及裂解等化學變化,增塑劑或其它小分子可能遷移,導致膠層變色、脆化龜裂,造成粘結性下降。濕熱條件下水分子可通過膠片本體向內部擴散滲透,也可沿粘結界面逐漸侵入,親水性的玻璃表面層容易滲透水并侵蝕粘結界面,實驗證明水分子沿玻璃界面的滲透比通過樹脂層的滲透要快幾百倍。水的滲入并逐步向內部擴散可促使膠片溶脹和水解,使“干態”時被壓縮的氣泡解壓并逐步膨脹,導致粘結強度急劇下降而脫膠,在熱、光、凍融、微生物、荷載及粘結層交變位移等綜合條件下,膠片粘結性下降的進程將進一步加速。


  5.封邊有效性的試驗評估

  從以上分析可見,導致膠片脫膠的主要因素是水(含濕氣)、熱、光照和應力,這些因素在夾層玻璃實用條件下交互作用且不斷循環,建立模擬環境的試驗條件,觀測和檢驗粘結脫膠的發生和發展,對分析環境條件對粘結的影響和評估封邊措施的有效性是最好的方法,但設備費用昂貴,耗費時間長,數據處理較為復雜。目前可行的標準試驗方法的試驗條件大多是單因素。為更好的表征封邊保護的有效性,可以依據影響脫膠的條件選擇多項單因素試驗,同時考慮建立包含應力作用的兩個因素的試驗方法。當然,評估封邊材料保護效果的同時,也應測定粘度、固化速度、涂層厚度等工藝性能,保證其供應狀態、外觀色澤和可操作性等滿足封邊處理的應用要求。

  5.1可供選擇的標準試驗方法
  a)耐熱水試驗
  GB 9962規定夾層玻璃產品的耐熱性試驗,采用300mm x 300mm試樣3個,浸人100~98℃熱水中沸煮2小時,檢查邊緣氣泡及缺陷的發生。為檢驗封邊處理的保護效果,本試驗可適當增加試樣數量,延長試驗時間,用氣泡及缺陷的數量相對表征。夾層玻璃及其封邊處理后的試件經耐熱試驗后,由外管已可見封邊保護的效果(圖4、圖5)。
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