PVB夹层玻璃分层脱胶的失效分析研究.pdf
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1、生产经验PVB夹层玻璃分层脱胶的失效分析研究冯凯崔鹏刘会超吴(1.江苏奥天利新材料有限公司无锡2.吴江南玻华东工程玻璃有限公司J苏州215200;3.乐凯光电材料有限公司保定071000;4.四川东材新材料有限公司可绵阳621011;5.兰溪市万盛达化工有限公司金华3 2 110 0)摘要通过分析各类PVB夹层玻璃脱胶的案例,对其脱胶的原因进行了分类总结。总结了PVB夹层玻璃加工商和建筑安装中的一些注意事项,能有效避免夹层玻璃的分层脱胶问题。探究了杂质因素中玻璃碎渣对分层脱胶的影响、外力因素中钢化玻璃内应力以及使用夹紧装置对分层脱胶的影响、外部化学物质侵蚀因素中密封胶和封边剂对分层脱胶的影响、
2、玻璃种类因素中彩釉玻璃和镀膜玻璃以及普通浮法玻璃两面的性质对分层脱胶的影响、PVB中间膜因素中膜片配方、树脂粉羟基含量、含水率以及黏结力调整剂对分层脱胶的影响、气候因素中热量、水分、盐分等不同气候对分层脱胶的影响。关键词PVB中间膜;夹层玻璃;分层;脱胶;黏结力;失效分析中图分类号:TQ171文献标识码:A文章编号:10 0 3-19 8 7(2 0 2 4)0 1-0 0 41-11Failure Analysis of Delamination and Degumming of PVB Laminated GlassFENG Kai,CUI Peng,LIU Huichao,WU Went
3、ao,YANG Xiaoqing,MEI Gang(1.Jiangsu Aotianli New Material Co.,Ltd.,Wuxi 214100,China;2.Wujiang South Glass East ChinaEngineering Glass Co.,Ltd.,Suzhou 215200,China;3.Lekai Optoelectronic Materials Co.,Ltd.,Baoding071000,China;4.Sichuan Dongcai New Materials Co.,Ltd.,Mianyang 621011,China;5.LanxiWans
4、hengda Chemical Co.,Ltd.,Jinhua 321100,China)Abstract:Through summarizing and analyzing the cases of various types of PVB laminated glassdelamination and degumming,this paper classified and summarized the reasons for its delamination anddegumming.This paper introduces some matters needing attention
5、in processing and building installationof PVB laminated glass,which can effectively avoid delamination and degumming of laminated glass.Here,we explored the degree of influence of glass debris on delamination and debonding among impurityfactors;Explored the degree of influence of internal stress in
6、tempered glass and the use of clampingdevices on delamination and debonding in external force factors;Explored the degree of influence ofsealant and edge sealing agent on delamination and debonding among external chemical erosion factors;The influence of the properties of colored glazed glass,coated
7、 glass and ordinary float glass ondelamination and degumming was investigated;Explored the influence of membrane formula,resin powderhydroxyl content,water content,and adhesive force regulator on delamination and debonding of PVB interlayer factors;Explored the degree of influence of different clima
8、te factors such as heat,moisture,and salton delamination and degumming.Key Words:PVB inter layer film,laminated glass,delamination,degumming,adhesion,failure analysis吴文涛3杨小庆4梅刚”214100;作者简介:冯凯(19 9 2-),本科,PVB高分子材料及夹层玻璃应用研究。41据,分析PVB夹层玻璃不同的脱胶原因。1试验原材料全国性建材科技期刊-一一玻璃2024年第1期总第3 8 8 期据,结合夹层玻璃实际安装位置,并结合实验
9、数0引言日常生活中随处可见PVB夹层玻璃。在实际应用中,随着使用年限增加,分层脱胶的缺陷就会慢慢的显现出来。通过分析研究夹层玻璃生产工艺、使用玻璃种类和PVB中间膜种类等数材料名称型号规格PVB中间膜0.76/1.14/1.52 mmPVB树脂粉高黏度增塑剂(3 GO)纯度9 8%普通/钢化/镀膜/彩釉玻璃5 mm纯水电导率2 0 s/cm黏结力调整剂(CH,COOK)AR分析纯无水乙醇AR分析纯封边剂(DBP)AR分析纯0.5mol/L硫酸溶液AR分析纯密封胶中性/酸性/碱性2试验设备设备名称SEM扫描电镜敲击试验机恒温搅拌设备红外光谱仪高低温试验箱5口水浴锅近红外水分仪色差计电子天平万能试
10、验机夹层玻璃预压机42分层脱胶的失效分析探究实验中所需主要原材料基本信息见表1。表1试验原材料江苏奥天利新材料有限公司江西天辉新材料有限公司兰溪万盛达化工有限公司吴江南玻华东工程玻璃有限公司上海景纯水处理技术有限公司国药集团化学试剂有限公司南京化学试剂股份有限公司国药集团化学试剂有限公司天津市科密欧化学试剂有限公司道康宁(中国)投资有限公司试验中所需的主要测试设备基本信息见表2。表2 试验设备型号规格ZEISS SIGMA 300ATLPUMMEL-015MICROSTAR 7.5 digitalIRTracer-100TS415ATS415DHH-S16Model 3000CM-2300dX
11、PE105DRCY-6040A16JC1260Q-HD生产厂家生产厂家Carl Zeiss Microscopy GmbH无锡蓝力智能装备有限公司艾卡(广州)仪器设备有限公司岛津(上海)实验器材有限公司锡莱亚太拉斯香港有限公司金坛市大地自动化仪器厂MoistTech GorpSarasota,FFL USA柯尼卡美能达(中国)投资有限公司梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司台湾精机股份有限公司深圳汉东玻璃机械有限公司生产经验续表2设备名称高压釜PVB中间膜流延线3试验样品制作3.1PVB中间膜制作PVB中间膜制样流程包括混料、挤出、流延型号规格YF20ANDLYM-ATL05生产厂家辽宁北方玻璃
12、机械股份有限公司南京诺达挤出装备有限公司定型、改性、检验和收卷包装工序。在PVB中间膜影响因素探究实验中,一些PVB中间膜的工艺或配方需要进行微调,以便研究和确定其在不同因素中的影响程度,具体样品信息见表3。表3 PVB中间膜影响因素探究实验中不同PVB中间膜样品配方树脂粉含量样品名称1%MP0172MP0268MP 0376QJ 0172QJ 0272QJ 0372SH0172SH 0272SH 0372NJ0172NJ0272NJ 0372NJ 0472注:上述含量/%均为质量分数增塑剂含量树脂粉羟基含量1%1%2818.53218.52418.52817.52813.52820.5281
13、8.52818.52818.52818.52818.52818.52818.5含水率1%0.370.370.370.370.370.370.050.350.750.370.370.370.37黏结力调整剂含量1%00000000000.10.500.1冷水浴的电导率/(S/cm)10101010101010101010103003003.2PVB夹层玻璃制作PVB夹层玻璃的工艺步骤主要包含了玻璃清洗、合片裁边、预压排气和高压成型这四大步骤,每个步骤中的操作都很重要,若有一些必要的条件不能满足,也会造成夹层玻璃的分层和脱胶。玻璃清洗目的主要是为了去除玻璃表面的硅粉、以及自来水中的Ca2、M g、
14、杂质、污迹等2】,防止杂质废品、保证产品粘结强度。使用清洗水的水质必须是去离子水,导电率p20S/cm。最后必须对玻璃进行吹干无水滴水迹。玻璃清洗完成后,把PVB中间膜放置在合片室内4h以上,对其进行含水率调节,膜片充分回缩43全国性建材科技期刊一一玻璃调节,保证预压时不会产生缩胶的情况,合片室的温度需在18 2 5,相对湿度为2 0%3 0%。在两片玻璃之间夹上一片PVB膜片,并将边料修掉。注意紧靠玻璃与竖直线的小刀角度呈7 5左右,周边余量2 5mm,防止膜片收缩而产生缩胶。上下片对齐,叠差不得超过0.5mm。合片完成后,在灯管下进行膜片表面的玻璃渣以及黑点等其他杂质的检查。合片后玻璃进人
15、预压机进行预压排气和封边,通过加热和辊压去除玻璃和PVB中间膜间的残留空气。预压除了除去残留空气外,还要保证玻璃边部与PVB中间膜有一定的黏结力,这样就能起到一个封边的作用,可以保证预压后的玻璃在进入高压釜后不会造成空气的再次贯穿;若封2024年第1期总第3 8 8 期1)。实验选用了10 种大小形状各异的玻璃渣进行合片,采用了厚度为1.52 mm的PVB中间膜膜片,合完片对其进行耐热性实验,不同尺寸玻璃渣受热后引起的分层脱胶示意见图2,具体实验数据见表4。长方体等效模型四棱锥玻璃渣WXetuLlLmax边不完全,高压釜内的空气将会侵未封边部位,造成边部气泡和分层脱胶等质量问题。预压完成后的玻
16、璃最后送进高压釜内进行高温高压处理。4结果与讨论4.1杂质因素对夹层玻璃分层脱胶程度的影响4.1.1玻璃渣对夹层玻璃分层脱胶程度的影响把不同形状大小的玻璃渣直接放在胶片表面,制成夹层玻璃后,对其进行高温实验,在不同温度和时间的烘烤下,检查有玻璃渣缺陷的地方会不会出现分层脱胶的情况,由于玻璃渣形状十分不规则,现假设玻璃渣是四棱锥状,测量其最大长度Lx、最大宽度W.和最大高度H.,采用等长、等宽和等高的长方体进行测量(图图1玻璃渣理想尺寸测量模型小玻璃渣普通玻璃渣PVB中间膜大玻璃渣玻璃、脱胶层小玻璃渣普通玻璃渣大玻璃渣玻璃、最大脱胶直径图2 不同尺寸玻璃渣引起脱胶的主视和俯视图一脱胶层表4不同尺
17、寸玻璃渣受热后引起的分层脱胶效果的测试数据玻璃渣最大玻璃渣最大玻璃渣最大玻璃与胶片样品序号长度L/mm宽度W/mm高度Hm/um1#0.521.244烘3 0 min最大是否完全熔融脱胶直径/mm0.2260.536烘1h最大脱胶直径/mm是0是0烘2 h最大脱胶直径/mm0000生产经验续表4玻璃渣最大玻璃渣最大玻璃渣最大样品序号长度L/mm宽度Wm/mm高度Hm/um32.14*6.551.66#1.971.28*3.19*4.310*5.6玻璃与胶片是否完全熔融脱胶直径/mm脱胶直径/mm3.31975.61461.313601.414130.94581.96742.914503.414
18、80烘3 0 min最大是0是是否,周围有气泡是是否,周围有气泡是烘1h最大2.66.86.927.63.923.601.53.96.89.821.67.920.8烘2 h最大脱胶直径/mm4.67.939.633.16.512.735.933.6从表4可以看出,体积较小的玻璃渣,即最大高度在50 m以下,在耐热性试验后,基本不会产生气泡,根据实物观察不产生气泡的玻璃渣已完全被PVB包裹住,玻璃与玻璃渣之间几乎是零接触。图3、图4为扫描电镜拍摄的夹层玻璃带有微小的玻璃渣包裹在PVB内的照片,其周围还有更细小的玻璃渣(不规则亮斑均为玻璃渣),但其周围均未出现分层脱胶的空洞气泡。?1000 x80
19、um41269um15kV-PointBSD.FullJUL272022.08:40图4Hmx在10 3 0 m的玻璃渣耐热后的电镜图把玻璃渣的等效底面积算作与PVB中间膜的接触面积,结合实验结果对数据进一步处理发现,最大脱胶直径与玻璃渣的最大等效高度基本成正比关系,玻璃渣的等效底面积对最大脱胶直径有一定影响,但在玻璃渣的最大等效高度较小而等效底面积较大时,最大脱胶面积由玻璃渣的最大等效高度决定。具体关系趋势见图5。为了探究不同最大高度对气泡和脱胶的出现率的影响,统计分析发现玻璃渣最大高度H越500 x100um41537um图3 Hmx在3 0 40 m的玻璃渣耐热后的电镜图15kv-Poi
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