3.2.统计分析
3.2.1.40组样品加速耐久性总体水平
样品来自40个中空
玻璃企业,相对国内产品的技术水平具有一定的代表性。已知各组试件的密封胶类型,测定了试件外层密封的粘结宽度和
丁基胶粘结宽度(图1)。
丁基胶厚度难以测量,密封胶牌号不详,制作工艺水平也不尽相同,这些因素对试验结果也会有影响。为评估样品的加速耐久性能,本项分析剔除三组(22#、27#、38#)缺陷样品,以I值为随机变量,按正态分布统计其余37组样品的水透率指数,结果表明总体均值为0.1679,方差0.1044,极大值0.55,按信度0.05水平(置信度95%)检验,总体I值≤0.20 的概率为62%(图2阴影部分面积)。
3.2.2.外道胶类型对I值的影响
37组样品的外层分别采用聚硫和硅酮型密封胶,其中硅酮型样品19组,I值的平均值为0.2063,方差0.1116,极大值0.55, 信度0.05水平检验I值≤0.20 的概率为48% (图3);聚硫型样品18组,I值平均值为0.1165,方差0.0789,极大值0.29, 信度0.05水平评估I值≤0.20 的概率为86%(图4)。对比图3-图4,可见两型样品水分渗透指数差异显著,置信度95%水平评估I值相差近一倍。
3.2.3.粘结宽度对I值的影响
增加粘结宽度提高边缘粘结的
承载力,增加透湿路径的长度(图1),有利于降低中空玻璃水分渗透指数。试验样品粘接尺寸检测结果基本在标准规定范围。依据试验结果统计内外层密封胶粘接宽度与I值相关性,分析结果如下。
1)外道密封胶粘结宽度与I值的关系
聚硫型样品19组,外道密封粘结宽度(密封厚度)均值7.11 mm,方差0.65mm;硅酮型样品 18组,粘结宽度均值6.95 mm,方差0.83mm。可见粘结厚度水平相当。以样品粘结厚度为自变量对I值作图,线性相关系数分别为0.3949和0.0186,表明试验条件下粘接厚度与I值弱相关(图5、图6)。
2)内道密封胶粘结宽度的影响
聚硫型样品19组,丁基胶粘结宽度(密封厚度)均值为3.82 mm,方差0.85mm;硅酮型样品18组,丁基胶粘结宽度均值3.50 mm,方差0.84mm。可见丁基胶粘结尺寸水平相当。分析样品I值与丁基胶粘结厚度相关性,表明试验条件下I值随丁基胶粘结厚度的增加有下降趋势,相关系数分别为0.6540和0.1141,为中等相关和弱相关(图7、图8)。
4.讨论
4.1.
硅橡胶分子呈螺旋状结构,自由空间大,具有良好的气体及水蒸气
透过率,这一特性被广泛用于气体分离及水蒸气分离 。
硅酮密封胶是以端羟基聚二
甲基硅氧烷为基础(如HO(Me2SiO)nH)的缩合型室温硫化硅
橡胶,主链为聚二甲基硅氧烷,交联
密度低,水蒸气透过率高于聚硫、
聚氨酯等基础的密封胶。硅酮型密封胶的水蒸气透过率约20g/m2.d,聚硫型密封胶低于10g/m2.d 。中空玻璃的水渗透指数与外道密封胶的类型相关,同比条件下硅酮型较聚硫型高出近一倍,这一试验结果与基础
聚合物透湿性差异关系密切。
4.2.以干燥剂吸水质量变化为基础的加速耐久性试验方法,适用于中空玻璃耐久性评估和产品质量控制。德国DIN 1286-1标准采用该方法对中空玻璃产品分级 。采用该试验原理进行大气曝晒中空玻璃的性能研究,结果表明同条件试验时水渗透率随外道胶的类型出现显著差异(图7),聚硫型样品曝晒3年,渗透水分的质量为0.35g, 5年为0.55g,而硅酮型曝晒3年
渗水0.80g,水渗透量相差一倍 。结果表明,若聚硫型外道密封中空玻璃有25年使用寿命,则硅酮型产品的使用寿命仅有10年,其显著差异与前述试验结果一致。
5. 结论
1)加速耐久性试验是评定中空玻璃密封质量的有效方法,为评估使用寿命提供重要信息;
2)在标准范围内粘结宽度对中空玻璃水渗透率影响不显著;
3)外道密封胶的类型是影响中空玻璃渗透率的显著因素。硅酮型密封胶粘结装配中空玻璃的水渗透指数远高于聚硫型,耐久使用寿命相差接近一倍。
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