硅酮和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系膠二道密封的中空玻璃滲透性比較

　　3邊緣密封老化后引起的水汽傳送機(jī)理的改變
　　
　　為了研究中空玻璃過早失效的原因，VanSanten和Schlensog對(duì)此展開了深入的研究。中空玻璃曝露在環(huán)境中或因服務(wù)降級(jí)因素引起邊緣密封的老化，老化能引起水汽傳送機(jī)理的改變從而導(dǎo)致水汽入侵或氣體的泄漏。在中空玻璃使用期間若水汽滲透明顯增加時(shí)表明系統(tǒng)出現(xiàn)老化，所以水汽滲透增加是一個(gè)很好判斷系統(tǒng)出現(xiàn)老化與否的指標(biāo)。沒有老化前，在穩(wěn)定狀態(tài)下，當(dāng)干燥劑遠(yuǎn)沒有達(dá)到飽和時(shí)，此時(shí)單位時(shí)間內(nèi)水汽侵入中空玻璃的數(shù)量應(yīng)當(dāng)是一個(gè)常數(shù)。當(dāng)中空玻璃內(nèi)的干燥劑接近飽和時(shí)，水汽的侵入應(yīng)當(dāng)會(huì)減慢，因?yàn)榫植康膲翰钇胶饬恕Ｈ欢�，在�?shí)驗(yàn)室以及在現(xiàn)場安裝的中空玻璃在經(jīng)歷重復(fù)的濕度和溫度循環(huán)測試時(shí)，隨著曝露時(shí)間的增加，水汽滲透經(jīng)常顯示出非線性增加(VanSanten1986，Marusch1988)，如圖3所示。VanSanten(1986)把這種行為歸結(jié)為由于溫度和壓力的波動(dòng)產(chǎn)生了邊緣密封的運(yùn)動(dòng)從而引起了靠前道密封的物理性降級(jí)。由于這種重復(fù)性的運(yùn)動(dòng)，可能使靠前道密封發(fā)生內(nèi)聚或黏結(jié)性失敗。這兩種失敗的機(jī)理在中空玻璃實(shí)際使用過程中都可以觀察到，通常伴隨著PIB靠前道密封滲透到可見的內(nèi)腔內(nèi)。

　　Schlensog(1986)通過偏振顯微鏡技術(shù)觀察到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系膠第二道密封經(jīng)過紫外線照射后在玻璃上的粘接性損失的過程。我們都知道，陽光照射到常規(guī)的中空玻璃上時(shí)，都有一定數(shù)量的入射光線通過玻璃的內(nèi)反射而到達(dá)邊緣密封部位。當(dāng)曝露在這樣有殺傷力的短波光譜下持續(xù)一定的時(shí)間，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系膠就會(huì)失去它的玻璃黏結(jié)性。該研究還顯示出，邊緣密封在黏結(jié)性或邊界破壞可以探測時(shí)，微觀條件下的分層已經(jīng)存在，隨著曝曬時(shí)間的繼續(xù)，該分層變大并互相連接，較后導(dǎo)致宏觀失敗。很有可能在宏觀失敗發(fā)生前，水汽和氣體沿著界面損壞的區(qū)域滲透到內(nèi)腔，可能隨著水汽的入侵加速了這種失敗的機(jī)理。
　　
　　邊緣密封的溫度變化會(huì)引起間隔條和玻璃間由于不同的熱膨脹系數(shù)而產(chǎn)生周期性的剪力和剝離力，并在邊緣密封上產(chǎn)生很高的應(yīng)力，這種應(yīng)力可能和老化影響疊加在一起。接口內(nèi)的剪位移在靠近膠和基材的接觸面會(huì)產(chǎn)生很高的拉伸應(yīng)力，該應(yīng)力差不多是原始剪應(yīng)力的2倍，這也是為什么受剪下的密封膠容易在基材面上失敗。如果第二道密封膠在服務(wù)年限下變硬，拉伸應(yīng)力的增加可能會(huì)引起部分或完全的黏結(jié)性喪失。
　　
　　4有效的擴(kuò)散橫截面
　　
　　水汽或氣體擴(kuò)散發(fā)生時(shí)通過邊緣密封的有效橫截面大小的控制往往有賴于中空玻璃制造工藝。正確的中空玻璃制造工藝能減少水汽或氣體擴(kuò)散發(fā)生時(shí)通過邊緣密封的有效橫截面。制造工藝的要求是靠前道密封除了達(dá)到正確的尺寸外，必須沒有氣泡，而且完全潤濕間隔條和玻璃接觸面。就剛性間隔條來說，靠前道密封在正壓力下的擴(kuò)張程度是由第二道密封抵抗受力的拉伸強(qiáng)度決定的。實(shí)際上，正壓差在大氣壓力低的時(shí)候或者高溫時(shí)存在，溫度是形成大多數(shù)壓力差的原因。而溫度引起的壓力差對(duì)邊緣密封施加的作用力比風(fēng)壓和大氣壓力變化引起的作用力高很多(見圖4)，因此，第二道密封在高溫下的拉伸應(yīng)力行為(楊氏模數(shù))必須考慮。第二道密封的抗拉伸能力越高，靠前道密封的擴(kuò)散橫截面就會(huì)維持得越好。

　　此外，進(jìn)一步影響中空玻璃使用壽命和U值的因素是靠前道密封擴(kuò)張后持續(xù)的時(shí)間。不管使用的二道密封的類型如何，這種開口時(shí)間總是隨正壓差的周期而存在。如前面所述，開口的程度依賴于二道密封膠的抗拉強(qiáng)度。然而，一旦正壓差減弱，并取得內(nèi)外壓差的平衡，要求邊緣密封封閉靠前道密封開口的時(shí)間長短依據(jù)所使用的二道密封膠的彈性恢復(fù)率而不同。具有低彈性恢復(fù)率的密封膠在其應(yīng)力應(yīng)變行為上呈現(xiàn)出黏流性，由于這種應(yīng)力松弛原理，其拉伸應(yīng)力在維持延伸期間會(huì)降低。造成的結(jié)果就是當(dāng)外力清理時(shí)，它們不再具有快速封閉靠前道密封開口恢復(fù)到原來尺寸的能力。如果第二道密封不能完全恢復(fù)，那么靠前道密封就會(huì)留下較久的變形。此外，因?yàn)閿U(kuò)散通道的開口主要存在于高溫時(shí)段，因此具有較差彈性恢復(fù)率的二道密封膠在高溫時(shí)段里明顯會(huì)縮短中空玻璃的使用壽命。