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      夾層玻璃邊緣脫膠及封邊保護(hù)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?qiáng)A層邊緣玻璃脫膠病變的發(fā)生,目前主要技術(shù)措施是封邊保護(hù),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(biāo)準(zhǔn)試驗方法進(jìn)行討論并提出建立非標(biāo)準(zhǔn)試驗方法的建議。 
      關(guān)鍵詞:央層玻璃;脫膠;封邊;有效性

        (4)混合破壞。

        膠片熱熔粘結(jié)力一般低于玻璃基體及膠片本體的內(nèi)聚力,夾層玻璃的破壞表現(xiàn)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(chǎn)生塑性變形,使界面區(qū)生成兩個不同的表面—裂縫(透過玻璃可見為氣泡)。結(jié)構(gòu)粘結(jié)破壞斷裂能的側(cè)定取決于粘結(jié)破壞的受力形式。

        4.2使用中夾層玻璃粘結(jié)層的內(nèi)應(yīng)力
        熱熔粘結(jié)成型后夾層玻璃的粘結(jié)層存在內(nèi)應(yīng)力,這些內(nèi)應(yīng)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(zhì)、微氣泡,冷卻固化便膠層產(chǎn)生收縮會在粘結(jié)界面形成內(nèi)應(yīng)力;

        B.玻璃和膠片的模量密度熱膨脹系數(shù)差異甚大,如玻璃熱膨脹系數(shù)9.1 x 10-7,PVB膠片熱膨脹系數(shù)為3.51 x 10-4,相差1000)倍,建筑物室內(nèi)外的溫差可使兩層玻璃間產(chǎn)生差動位移并在粘結(jié)層中產(chǎn)生剪應(yīng)力;

        C.膠片及粘結(jié)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(chǎn)生新的內(nèi)應(yīng)力。

        內(nèi)應(yīng)力和外力的作用可引起粘結(jié)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(fā)展為裂縫,在邊部可能集中表現(xiàn)為脫膠,粘結(jié)失效的脫膠面積隨時間的推移可不斷增長和擴(kuò)展。


        4.4夾層玻璃粘結(jié)對環(huán)境的耐受性

        環(huán)境條件下膠片粘結(jié)層邊緣可能發(fā)生水解氧化及裂解等化學(xué)變化,增塑劑或其它小分子可能遷移,導(dǎo)致膠層變色、脆化龜裂,造成粘結(jié)性下降。濕熱條件下水分子可通過膠片本體向內(nèi)部擴(kuò)散滲透,也可沿粘結(jié)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(jié)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(nèi)部擴(kuò)散可促使膠片溶脹和水解,使“干態(tài)”時被壓縮的氣泡解壓并逐步膨脹,導(dǎo)致粘結(jié)強(qiáng)度急劇下降而脫膠,在熱、光、凍融、微生物、荷載及粘結(jié)層交變位移等綜合條件下,膠片粘結(jié)性下降的進(jìn)程將進(jìn)一步加速。


        5.封邊有效性的試驗評估

        從以上分析可見,導(dǎo)致膠片脫膠的主要因素是水(含濕氣)、熱、光照和應(yīng)力,這些因素在夾層玻璃實用條件下交互作用且不斷循環(huán),建立模擬環(huán)境的試驗條件,觀測和檢驗粘結(jié)脫膠的發(fā)生和發(fā)展,對分析環(huán)境條件對粘結(jié)的影響和評估封邊措施的有效性是最好的方法,但設(shè)備費用昂貴,耗費時間長,數(shù)據(jù)處理較為復(fù)雜。目前可行的標(biāo)準(zhǔn)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(hù)的有效性,可以依據(jù)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(yīng)力作用的兩個因素的試驗方法。當(dāng)然,評估封邊材料保護(hù)效果的同時,也應(yīng)測定粘度、固化速度、涂層厚度等工藝性能,保證其供應(yīng)狀態(tài)、外觀色澤和可操作性等滿足封邊處理的應(yīng)用要求。

        5.1可供選擇的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法
        a)耐熱水試驗
        GB 9962規(guī)定夾層玻璃產(chǎn)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(fā)生。為檢驗封邊處理的保護(hù)效果,本試驗可適當(dāng)增加試樣數(shù)量,延長試驗時間,用氣泡及缺陷的數(shù)量相對表征。夾層玻璃及其封邊處理后的試件經(jīng)耐熱試驗后,由外管已可見封邊保護(hù)的效果(圖4、圖5)。
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