中空玻璃的密封寿命
勿庸赘述,
中空玻璃的节能与其密封效果有关,中空玻璃能否长期节能取决于中空玻璃的密封寿命的长短。当中空玻璃出现密封失败时,中空玻璃的空气层内出现冷凝现象。结果有二:(1)气相水冷凝后的液体状态,较之空气的
导热系数大;(2)玻璃空气层内的气体出现微循环,即
热对流现象。由此,密封失败的中空
玻璃节能效果与密封的中空玻璃相比,要差。不仅如此。如果我们理解的中空玻璃的主要功能除节能之外,更重要的是保证建筑物的通透性的话,那么,密封失败导致的空气层内的水凝结在玻璃的表面,会影响人们的视觉。
造成中空玻璃密封失败的主要原因是中空玻璃密封结胶没有起到阻隔外来干涉水气进入中空玻璃空气层内的作用,使间
隔条内的
分子筛丧失摄水能力,当中空玻璃空气层内的温度达到
露点温度时,就会形成内冷凝水凝聚在玻璃之间的表面上。
下面讨论影响中空玻璃密封寿命的原因以及根据实验给出的各种
密封结构的预期密封寿命。
中空玻璃的“泵”现象
中空玻璃在使用寿命其间始终受温差、气压、
风荷载、紫外线等自然因素的作用,出现“泵”现象。中空玻璃空气层内气体的不断
热胀冷缩过程,在中空玻璃的边缘密封部位的
密封胶处相应地形成
应力(
拉伸和
压应力),导致胶体的延展和压缩交替进行。紫外线对有机密封胶的化学分子长链具有破坏作用。一些密封胶耐紫外线能力差,经紫外线照射出现
老化,丧失密封胶的
弹性和结构
强度。因而,从理论上讲,密封的中空玻璃最终是要出现密封失败的。人们所能做的是找出影响密封寿命的各种原因,对症下药,尽可能地延长其密封使用寿命。
影响密封寿命的原因
目前我国中空玻璃存在着密封寿命短的问题,即中空玻璃过早地出现密封失败,表现中空玻璃的空气层内出现冷凝,严重的出现鱼缸现象。
影响中空玻璃密封寿命的因素主要包括密封结构和
密封材料。中空玻璃系统的密封和结构
稳定性是靠
中空玻璃密封胶来实现的。
(1)密封结构。中空玻璃使用中始终面临着外来的水气渗透、温差、气压和风
荷载等影响,因此,要求密封胶不但要具有水
气密封的功能,而且还必需具备保证中空玻璃系统的结构稳定的功能。显然,理想的情况是采用一种密封胶来满足中空玻璃的密封需要。但现实中任何一种胶都不能同时具有良好的水气密和结构性的特点。因此,人们不得不采用双道密封来满足中空玻璃的密封寿命需要。传统双道密封是先密封后结构。一般来说,第一道密封主要采用
丁基胶,主要作用是防止水气渗透,防止
惰性气体和空气进出中空玻璃,并在中空玻璃制作中起辅助定位作用。
丁基胶与玻璃和间隔框之间形成物理黏接。第二道密封通常采用
结构胶包括
聚氨酯、聚硫胶和
硅酮胶,主要功能是将玻璃和间隔条黏接成中空玻璃,防止中空玻璃内的分子筛跑到外部。二者各司其职,缺一不可。中空玻璃只有在双道密封的情况下,在其他条件不变的条件下,才能保证较长的密封寿命。对此,我们也可以通过P1加速老化实验来佐证。P1实验条件内容包括:600C(1400F)高温,连续淋水(r.h.100%)和2500W/cm2的紫外线照射。该实验结果通过的每一周寿命模拟自然界中中空玻璃的一年寿命。根据是中空玻璃密封胶在P1加速老化实验中随着温度每提高100F,胶的化学反应提高一倍老化过程增加1倍,见表5。
表5:
华氏温度 |
|
800F |
1周 |
900F |
2周 |
1000F |
4周 |
1100F |
8周 |
1200F |
16周 |
1300F |
32周 |
1400F |
64周 |
P1实验结果的数据见表6:
单道密封结构 |
检测达到的密封寿命 |
丁基胶/铝间隔条 |
24小时 |
复合胶条(实唯高胶条) |
2周 |
硅酮胶/铝间隔条 |
3周 |
聚硫胶、聚氨酯或热融丁基胶/铝间隔条 |
6-8周 |
双道密封结构 |
|
丁基、聚硫/聚氨酯、四边插角铝间隔条 |
12-18周 |
丁基、硅酮胶、四边插角铝间隔条 |
15-20周 |
硅酮胶、实唯高胶条 |
25周+ |
丁基、硅酮胶、连续弯管铝间隔条 |
40周+ |
超级间隔条、热融丁基胶 |
100周+ |
从表6可见,采用双道密封结构的中空玻璃密封寿命大大长于单道密封结构。单道密封结构的密封寿命在2-8年之间,而双道密封结构最短12年,最长可达100年以上。
上述理论上的陈述不但通过实验的证明是正确的,根据北美中空玻璃协会对中空玻璃20年实际使用情况的统计调查也证明了这一点。该统计表明,采用单道密封结构的中空玻璃的密封失败占密封失败总数的95%以上。
综上所述,中空玻璃的密封结构是否合理直接影响中空玻璃的密封寿命。应大力推广使用双道密封结构的中空玻璃提高中空玻璃的密封寿命。
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