干燥劑對中空玻璃質(zhì)量的影響
山東能特異能源科技有限公司
0引言
近0,《魯中晨報(bào)》的一篇報(bào)道引發(fā)了業(yè)界關(guān) 注,家住山東省淄博市的胡女士家的中空玻璃出 現(xiàn)了令她無法忍受的質(zhì)量問題,不僅起霧,兩層玻 璃內(nèi)部邊緣的鋁條和玻璃上還出現(xiàn)像“冒堿”一樣 密密麻麻的白色晶體,內(nèi)腔里面都是水汽,使得窗 戶的透光性越來越差。那么是什么導(dǎo)致了這樣的情 況?本文將圍繞相關(guān)問題進(jìn)行分析探討。
1原因分析
中空玻璃失效與很多因素都有關(guān)系,主要原因 除了密封膠材料和生產(chǎn)安裝工藝外,另一重要原因 就是中空玻璃中使用的干燥劑。目前市場上有不少 廠家生產(chǎn)的是含有氯化鈣成分的干燥劑。該類氯化 鈣干燥劑也稱無水氯化鈣,主要用于道路融雪劑和 氣體干燥劑,但由于氯化鈣不能形成穩(wěn)定的多孔材 料,所以與水汽的接觸面積小,不具備分子篩效應(yīng)。 若用氯化鈣充當(dāng)中空玻璃干燥劑,可使中空玻璃很 快出現(xiàn)結(jié)露、結(jié)霜、鹽析等問題,從而使中空玻璃 節(jié)能保溫效果失效。
從原理具體分析如下:由于鋁是兩性金屬,既 能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng),其氧化物也是如此, 同時(shí)鋁金屬表面微量離子的出現(xiàn)會(huì)催化金屬鋁的被 氧化過程,雖然由于相對干燥的氣體,這種催化作 用進(jìn)展緩慢,但是,微量水分中的極高的離子濃度, 會(huì)不可逆轉(zhuǎn)的導(dǎo)致金屬鋁表面氧化膜的破壞,如果 干燥劑是氯化鈣,將會(huì)有如下電離反應(yīng)發(fā)生:
2H2O+CaCl2=2H++2OH+Ca2++2Cl- ( 1 )
鋁間隔條的氧化保護(hù)膜破壞的過程如下: 3H++A12O3=3H2O+A13+ (2)
A13++3OH-=A1( OH )3 (3)
氧化膜被破壞后,游離離子的存在為金屬鋁的 氧化膜提供了得天獨(dú)厚的條件,于是有:
2A1+6OH =2A1( OH ) 3+6e- (4)
6H++3O2=6OH–6e- (5)
即有:
2A1+6OH-+6H++3O2=2A1 (OH)3 (6)
這樣,隨著時(shí)間的推移,鋁條表面的氧化膜就 被徹底破壞,新的致密氧化保護(hù)膜由于有離子的存 在而無法形成,這樣鋁條就會(huì)慢慢被腐蝕,形成鹽 漬,最后形成縫隙與空洞,導(dǎo)致中空玻璃起霧、失 效。鋁為兩性金屬,無論干燥劑具有堿性或酸性特 征,它都可以與之反應(yīng)而被腐蝕掉,因?yàn)檠趸}吸 水后形成氫氧化鈣,五氧化二磷吸水后形成焦磷 酸。從另一個(gè)方面講,由于酸、堿或鹽類干燥劑對 密封膠的持續(xù)接觸,中空玻璃密封膠將被加速老化 與氧化,由于腐蝕性干燥劑對中空玻璃的腐蝕作用 隨著此類干燥劑吸水的增多而變得更加強(qiáng)烈,對中 空玻璃間隔條及密封膠的腐蝕作用也不斷增加,從 而影響中空玻璃質(zhì)量。
2正確選用干燥劑保證中空玻璃質(zhì)量
目前,市場上廣泛應(yīng)用的是3A分子篩干燥劑。 3A分子篩是一種結(jié)晶狀態(tài)硅酸鹽礦物質(zhì)球粒,用 于中空玻璃夾層中氣體的干燥,是中空玻璃至關(guān)重 要的部分。3A分子篩是經(jīng)過鉀離子交換處理后,具 有立方晶格和均勻孔徑的鋁硅酸鉀鈉,有效孔徑約 3埃,水的臨界直徑是2.8埃,其他氣體的直徑均大 于水的臨界直徑。所以3A分子篩能夠吸收水汽而 不吸收其他氣體,并將水汽份子牢固地規(guī)定在晶體 中,保證了密封夾層氣體的干燥,進(jìn)一步保證了中 空玻璃的質(zhì)量。
而含氯化鈣干燥劑仍有市場的主要原因是其與 3A分子篩的價(jià)格差異很大。含氯化鈣干燥劑的價(jià) 格約為2000~4000元/噸,而3A分子篩的價(jià)格約為 10000元/噸。巨大價(jià)格差形成的成本優(yōu)勢使得含氯 化鈣干燥劑仍然是許多玻璃深加工廠商的選擇。
值得一提的是,2020年11月1日,由山東省建 筑玻璃與工業(yè)玻璃協(xié)會(huì)編制的《中空玻璃用干燥劑 中摻雜物(氯化鈣、氧化鈣)檢出的試驗(yàn)方法》團(tuán)體 標(biāo)準(zhǔn)通過專家審查論證會(huì),該標(biāo)準(zhǔn)的編制,將對規(guī) 范市場競爭、保障行業(yè)健康運(yùn)行,從生產(chǎn)源頭把控 中空玻璃材料的選擇,對提升中空玻璃產(chǎn)品質(zhì)量具 有重要作用和意義。
3總結(jié)
綜上所述,含氯化鈣類干燥劑能夠造成中空玻 璃起霧、鋁條被腐蝕、鹽類結(jié)晶滲出、干燥劑粉化 從鋁條中滲出并沾到玻璃壁上等現(xiàn)象,破壞丁基膠 使中空玻璃密封性失效,而3A分子篩干燥劑能夠 更好地保證中空玻璃的質(zhì)量和使用壽命。