建筑用夾層玻璃常見質量問題及原因

賈海濤 趙云端

1.河南省育興建設工程管理有限公司聊城分公司 山東聊城 252000 2.聊城市華信工程監理有限責任公司 山東聊城 252000

鋼化夾層玻璃是指構成夾層玻璃的內外兩側玻璃均為鋼化玻璃的夾層玻璃。夾層玻璃生產工藝通常有干法熱壓工藝和濕法灌漿工藝兩種。干法熱壓工藝是通過施加較高的溫度和壓力，使玻璃與中間層材料牢固地粘結在一起，目前用于干法夾層的中間層材料有PVB、EVA、SGP等[1]。濕法灌漿工藝是將液態的高分子材料灌入兩片玻璃之間的間隙，通過日光暴曬或高溫烘烤使其固化，同時與玻璃表面進行粘結。

1 主要不合格項目原因分析

1.1 夾層玻璃出現氣泡或其他缺陷的原因

PVB膠片的質量、PVB膠片中羥基的數量、含水量、厚度的均勻性、自身的強度以及與塑料的兼容性都會影響夾層玻璃的質量，例如在粉碎、氣泡等情況下。為此，夾層玻璃制造商應避免購買廉價的PVC膠片或甚至回收的PVC膠片，以避免夾層玻璃的質量風險。

1.2 生產工藝

干法夾層玻璃（中間層為PVB膠片）的生產工藝主要包括層壓、預壓和高壓。環境條件是薄膜層壓的關鍵，制造商應控制薄膜層壓室的溫度和濕度，一般溫度應控制在18 C左右，相對濕度應控制在薄膜要求的濕度范圍內。注意上下玻璃片的對齊，控制堆積誤差，留出一定數量的膜圍繞，稍微加熱玻璃表面，使玻璃與PVB膜之間存在一定的粘附力。但是，溫度控制與PVB薄膜的厚度有一定的關系，不應過高。如果溫度太高，薄膜會收縮，這會使薄膜摩擦或收縮。它還會導致過早的邊緣密封或難以重新定位薄膜。過早的邊緣密封會導致層壓玻璃產生氣泡。一般建議在軋制過程中玻璃溫度不超過35C。預壓的目的是去除玻璃和薄膜之間的空氣，以免自洗時產生氣泡[2]。軸承預壓是一種常用的預壓方法，在一定溫度下軋制后加熱玻璃表面，然后在一定的壓力和輥速下使用橡膠輥進行二次軸承。軸承期間的溫度不應過高，否則薄膜會收縮或流動，從而導致刮擦或滾壓玻璃球。預加載后層壓玻璃中仍有部分氣體，粘結強度不高，需要施加較大均勻壓力達到薄膜衰減所需的溫度，因此少量殘留空氣可以溶解在PVB中，氣泡也可以完整在自檢過程中，溫度升高和壓力升高必須同步。如果壓力太快，溫度上升太慢，傳熱介質會進入薄膜和玻璃之間，從而使層壓玻璃接頭邊緣不良；如果壓力太慢，溫度上升太快，殘留的空氣就會變成大氣泡。生產企業應根據生產設備確定適當的滯留時間。如果拘留時間不足，膠片就不能達到粘性流動狀態，這將導致膠片和玻璃之間的粘附程度低，容易脫落。

2 優化建筑用夾層玻璃質量

2.1 抗沖擊性能

抗沖擊性能是夾層玻璃安全性能的重要指標。國家標準GB15763.3-2009中對建筑用夾層玻璃的抗沖擊性能檢測項目有落球沖擊剝離性能和霰彈袋沖擊性能。建筑用夾層玻璃的落球沖擊剝離性能，要求試驗后中間層不得斷裂、不得因碎片的剝離而暴露，主要是考察夾層玻璃中間層的性能以及玻璃與中間層之間的粘接情況，其質量的好壞與中間層材料的性能、種類、厚度有直接關系，中間層的質量越好，粘接越牢固，一旦破碎，從夾層玻璃上剝離的玻璃碎片就相對較少，安全性就高。就平常的檢測結果來看，中間層為SGP、PVB的夾層玻璃在沖擊試驗時很少發生斷裂的情況，抗落球沖擊剝離性能較好，而中間層為EVA、濕法灌漿的夾層玻璃則較差，有時還會出現斷裂成幾塊的現象。為平常檢測過程中發生的不符合情況，樣品被鋼球擊穿或碎成幾塊。鑒于濕法灌漿夾層玻璃的抗沖擊性能較差，建議在建筑物的屋頂、陽光房的頂部和斜坡、陽臺護欄等部位不使用此類夾層玻璃。建筑用夾層玻璃的霰彈袋沖擊性能，實際上是模擬人體以一定的沖擊能量撞擊夾層玻璃，看夾層玻璃是否破壞，如果破壞是否為安全破壞。在國家標準GB15763.3—2009中，規定了霰彈袋的沖擊高度300mm、750mm、1200mm，分別對應霰彈袋沖擊性能的Ⅲ類、Ⅱ-2類、Ⅱ-1類。如Ⅱ-1類的夾層玻璃，需滿足經霰彈袋1200mm的高度沖擊后，試樣不破壞或安全破壞，其沖擊能量約530J，相當于體重45kg的人體以4.85m/s的速度撞擊夾層玻璃。在平常檢測過程中，夾層玻璃的霰彈袋沖擊性能不符合大多表現于經沖擊后玻璃被撕裂，甚至斷裂成幾塊，其原因主要是由于中間層材料的選用不當或是沖擊高度（即性能類別）的選擇不合理；有時也會因為玻璃與中間層的粘接力較差，在沖擊后有大塊的玻璃碎片與中間層分離而剝落，其剝落碎片的總質量或單個質量超出標準規定，導致該性能檢測不符合。

2.2 夾層材料選擇

玻璃開關粘附性是決定層壓玻璃質量和強度特性的重要因素。粘附太大，使得玻璃和換熱器形成一個整體。當玻璃因撞擊而破裂時，玻璃裂縫處的調速器不能有效延伸。增加加熱器厚度對提高層壓玻璃的穿透強度的影響有限，但對提高密封沖擊（如獵槍沖擊）下玻璃的強度和厚度有一定影響。由于層合玻璃在受到沖擊時首先進行彈性變形，因此在變形過程中可以吸收一定的潛在沖擊能量，并且可以減少玻璃沖擊器的損傷。在相同條件下使用加筋玻璃對提高層壓玻璃的抗穿透性有一定影響，但并不是最重要的。為顯著提高層壓玻璃的沖擊強度，需要提高層壓材料的強度和彈性，強度越高，層壓玻璃的沖擊強度越強[3]。對于中間層力選取，第一步是選取材料多樣性。目前，聚氨酯（PU）、聚氯乙烯（PVB）、EVA（EVA）和SGP（SGP）膜主要用作層壓玻璃的互交材料，其中pu（pu）膜和SGP（SGP）膜具有較高的拉伸強度，其次是聚氯乙烯（PVB）膜和EVA等較小的膜。聚氨酯層壓玻璃（PU）膜的抗穿透性能比聚氯乙烯butyral （PVB）膜好得多，因為它具有良好的強度和彈性。

3 結語

建筑夾層玻璃行業發展快，企業數量較多，但多為小型企業，行業準入制度門檻偏低，部分生產企業在企業管理體系、執行國家標準方面仍有很大改進空間，對產品質量的控制不夠嚴謹，建議相關部門加強對建筑夾層玻璃產品的質量監督管理，促進行業有序、高質量發展。