5 環(huán)境因素對中空玻璃的影響和邊緣密封的性能要求
中空玻璃曝露在不同的環(huán)境和使用因素中，這些因素會對中空玻璃的平均壽命產(chǎn)生負(fù)面影響，關(guān)于該方面的文獻(xiàn)經(jīng)常把這些影響分成物理影響(如溫度和壓力波動等)和化學(xué)影響(如大氣環(huán)境，化學(xué)品等)兩類。其中，有些環(huán)境影響，如陽光和水汽，會同時產(chǎn)生物理和化學(xué)作用。
高溫會加速大多數(shù)的物理和化學(xué)反應(yīng)，例如使中空玻璃密封膠老化和使水汽或氣體透過邊緣密封擴(kuò)散加速。溫度波動使中空玻璃內(nèi)產(chǎn)生壓力變化。這些壓力會對邊緣密封產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，對小尺寸的作用最強(qiáng)，對邊緣密封形成最大的應(yīng)力。此外，受熱后，如前所述，間隔條和玻璃板片的不同熱膨脹系數(shù)會導(dǎo)致剪切和剝離力作用在邊緣密封上。
邊緣密封的溫度受環(huán)境溫度每天和每年定期變化影響，從而使邊緣密封的溫度也相應(yīng)的快速改變。據(jù)統(tǒng)計，在中空玻璃的使用期限內(nèi)(以25年計)所引起的壓力波動，有2000次是由于大氣(氣候)引起的，約20000次是由陽光輻射引起的，約400000次是由風(fēng)壓引起的。這些壓力波動會周而復(fù)始地作用在邊緣密封上，影響到中空玻璃的平均壽命。因此，一個良好的中空玻璃邊緣密封必須具備以下特性：
①耐候性，也就是抵抗環(huán)境因素(同時考慮物理性能和黏結(jié)性)。
②具有抑制邊緣密封運(yùn)動的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度來使第一道密封的有效擴(kuò)散橫截面積變化最小。
③在使用條件下具有較低的水汽及氣體滲透性。
6 作為第二道密封的中空玻璃特性
硅酮作為第二道密封的中空玻璃在苛刻的自然環(huán)境中能保持優(yōu)良的性能是因?yàn)楣柰旧砭哂幸恍┯袡C(jī)膠無法達(dá)到的化學(xué)特性。
(1)抗老化特性
硅酮高分子本身所具有的Si—O鍵具有很高的鍵能和較大的鍵角，所以對紫外線和波長280nm以下的大部分不可見光線來說是通透的，而且該Si-O鍵不會輕易被打斷。其次，硅酮分子間的相互作用力比較弱，分子鏈具有柔韌性，這就使得硅酮高分子具有很好的伸縮性并且?guī)缀醪皇墉h(huán)境溫度特別是極端高低溫的影響。
(2)彈性模量
有機(jī)膠的彈性模量（詞條“模量”由行業(yè)大百科提供）隨著溫度的升高而逐漸降低，從-20 ℃到70 ℃聚硫膠的模量會下降40%，聚氨酯會下降60%左右，而硅酮幾乎不受其影響，其模量基本保持不變。
(3)彈性恢復(fù)率
同樣，硅酮由于其固有的分子特性一般表現(xiàn)出很好的彈性恢復(fù)率，而有機(jī)膠則表現(xiàn)出其熱塑性，也就是隨著溫度的升高其彈性恢復(fù)率會逐漸降低
(見圖5)。
(4)吸水率
通過吸水，水和水汽能引起邊緣密封的自然應(yīng)力和中空玻璃密封膠本身的膨脹。有機(jī)膠都是親水性（詞條“親水性”由行業(yè)大百科提供）的，一般表現(xiàn)出較高的吸水率，而經(jīng)過特殊配方設(shè)計的密封膠(如DC3362)則表現(xiàn)出比一般硅酮密封膠更低的吸水率(見圖6)。
(5)高溫下的水汽擴(kuò)散性
溫度在很大程度上影響著中空玻璃密封膠的水汽和氣體滲透性。隨著溫度的升高，水汽和氣體的擴(kuò)散速度都會加快。中空玻璃第二道密封膠的水汽滲透性(WVP)在60 ℃時是20 ℃的6~8 倍，而且硅酮和聚硫的水汽滲透性在高溫時是差不多的(見圖7)。
統(tǒng)計結(jié)果表明，中空玻璃在低溫時一般不易失效，中空玻璃的失效一般都發(fā)生在高溫時段。雖然中空玻璃的邊緣密封每年曝露在30 ℃以上的時間只占(或少于)全年的20%，然而在這短暫的高溫季節(jié)里，中空玻璃經(jīng)歷的損壞要比溫度30 ℃以下全年的其余時間里經(jīng)歷的損壞高兩倍，這是因?yàn)楦邷叵掠袡C(jī)膠密封的中空玻璃第二道密封在高溫下發(fā)生老化，老化后其黏結(jié)性、彈性模量、彈性恢復(fù)率等發(fā)生降級，而其水氣擴(kuò)散性在高溫下又會加快，因此高溫伴隨著高濕會徹底降低中空玻璃的平均壽命。硅酮作為第二道密封的中空玻璃則不然，如前所述，高溫高濕下其吸水率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有機(jī)密封的中空玻璃，從而具有更好的耐久性。
7 結(jié)語
硅酮第二道密封的中空玻璃比有機(jī)膠二道密封的中空玻璃具有較低的水汽滲透率，是因?yàn)檫吘壝芊獾臐B透性幾乎完全由第一道密封(PIB)的滲透性決定，而且作為第二道密封的硅酮在黏彈性，特別是在實(shí)際使用條件下的抗拉強(qiáng)度和彈性恢復(fù)率方面要優(yōu)于有機(jī)膠，因此其阻止水汽擴(kuò)散進(jìn)入第一道密封方面比有機(jī)膠表現(xiàn)得更好。邊緣密封的抗氣體擴(kuò)散同時取決于第一道和第二道密封的滲透性。硅酮作為第二道密封的中空玻璃在實(shí)際的服務(wù)條件下測試也證實(shí)具有較高的耐久性和服務(wù)年限，是因?yàn)楣柰诙烂芊獾奈锢砗宛そY(jié)性能幾乎不受主要的環(huán)境老化因素，也就是紫外線，熱量和濕度的影響。
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能源是人類生存和生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，近年來，我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了世界矚目的成就，而同時，巨大的能源消耗也成為世人所關(guān)注的焦點(diǎn)。能源的供應(yīng)短缺以及能源消耗所帶來的生態(tài)、環(huán)境問題都將嚴(yán)重阻礙經(jīng)濟(jì)的發(fā)展并影響我們的生存環(huán)境。關(guān)鍵詞:硅酮密封膠
