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嘉峪檢測網(wǎng) 2019-03-06 16:46
1、概述
PVB 是聚乙烯醇縮丁醛（Polyvi nyl Butyral Interlayer）的英文縮寫，是由聚乙烯醇與丁醛在酸催化下的縮合產(chǎn)物，是一種無定形的熱塑型聚合物。由于 PVB 對無機玻璃具有良好的黏結(jié)性，具有透明、耐熱、耐寒、耐濕、機械強度高等特性，作為夾層玻璃生產(chǎn)的關(guān)鍵原材料，使普通玻璃在安全、隔聲、阻隔紫外線等方面的性能得到很大的提高，己被廣泛應(yīng)用于汽車夾層玻璃、建筑夾層玻璃的生產(chǎn)中。
目前國內(nèi) PVB 膠片產(chǎn)品標準有JC/T2166-2013《夾層玻璃用聚乙烯醇縮丁醛（PVB ）膠片》和GB/T32020-2015《夾層玻璃用聚乙烯醇縮丁醛中間膜》，兩個標準在技術(shù)要求和試驗方法上存在一些差異。筆者在日常檢測工作中發(fā)現(xiàn)，有些檢驗項目由于標準中規(guī)定的儀器設(shè)備和檢測方法不夠明確，從而導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)差異。本文將從PVB膠片的厚度、揮發(fā)物質(zhì)量分數(shù)和黃色指數(shù)這三個方面的檢測結(jié)果差異比較對檢測結(jié)果的影響因素進行分析。
2、檢測結(jié)果差異比較與分析
2.1 厚度
厚度是夾層玻璃加工企業(yè)對PVB膠片產(chǎn)品檢驗和質(zhì)量控制的重要指標。GB/T32020引用GB/T6672《塑料薄膜和薄片厚度測定 機械測量法》進行檢測，而JC/T2166無引用標準，只規(guī)定了儀器的精度為0.001mm 。分別采用符合GB/T6672和JC/T2166要求的A、B兩種不同類型的儀器，對同一試樣的相同位置進行測試。A儀器的上下測量面為凸面／平面，負荷為0.1~0.5N，上凸面的曲率半徑為20~30mm ，下測量面直徑為8.3m；B儀器的上下測量面為平面／平面，負荷為40N，上接觸面的面積為2cm²，下接觸面的直徑為64mm 。對公稱厚度為0.38mm和0.76mm 的兩個樣品的10 個位置點分別進行測試，結(jié)果如表1和圖1所示。
表1 PVB 膠片厚度測試結(jié)果差異比較單位： mm
圖I A、B 兩種儀器測量的厚度均勻性點分散曲線
由表1 的數(shù)據(jù)和圖1 的分散曲線可以看出，采用A、 B兩種不同的測試儀器，結(jié)果存在明顯差異。當對厚度較薄的0.38mm PVB 膠片測量時，A 、B 兩種儀器測量的厚度值比較接近，說明此時負荷的大小與接觸面積的大小對其影響較小。而當對0.76mm 厚度PVB 膠片測量時，發(fā)現(xiàn)此時 A 儀器的測量結(jié)果明顯高于B儀器，這是由于PVB 膠片本身屬于一種塑性變形材料，當負荷相同接觸面積不同時，接觸面積越大，此時作用在膠片表面的壓強越小，從而引起的塑性形變就會越小，厚度值越大。同理，接觸面積相同時負荷越大壓強越大，塑性形變越大，從而厚度值越小。
2.2 揮發(fā)物質(zhì)量分數(shù)
揮發(fā)物質(zhì)量分數(shù)表征PVB膠片中及其他有機揮發(fā)物的含量，是判定產(chǎn)品質(zhì)量好壞的一個重要指標。PVB是聚乙烯縮丁醛，醛類是親水物質(zhì)，所以在潮濕的環(huán)境中PVB極易吸水。因此，PVB膠片的揮發(fā)物質(zhì)量分數(shù)主要是指PVB膠片的含水率。GB/T32020中稱之為揮發(fā)物質(zhì)量分數(shù)，JC/T2166中稱之為水分含量。兩個標準的測試條件基本相同，測試試樣在溫度為（40 ± 2)℃、負壓為 8.5x10?Pa的真空恒溫箱中干3h后的重量損失比。兩個標準的試樣取樣大小及試驗后自然冷卻的時間規(guī)定不同，而 GB / T 32020 標準中還規(guī)定了試樣的預(yù)處理要求，在溫度(23± 2)℃、相對濕度（50 ± 5）％的環(huán)境條件下試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)（調(diào)濕）4h以上再進行試驗。按照GB/ T32020 標準規(guī)定的方法，對不同厚度的樣品進行不同時間的狀態(tài)調(diào)節(jié)，然后測試其揮發(fā)物質(zhì)量分數(shù)，結(jié)果如圖2 所示。
圖 2 不同厚度、不同調(diào)濕時間的揮發(fā)物質(zhì)量分數(shù)測試結(jié)果比較
根據(jù)圖 2 顯示，同一厚度的 PVB 膠片揮發(fā)物質(zhì)量分數(shù)會隨著調(diào)濕時間的增加而增加，調(diào)濕時間越長，其揮發(fā)物質(zhì)量分數(shù)越高，且逐漸趨于穩(wěn)定。當調(diào)濕時間相同時，不同厚度的 PVB 膠片，其揮發(fā)物質(zhì)量分數(shù)會隨著厚度的增加而逐漸減少，這是因為 PVB 膠片對環(huán)境中的水分及其他物質(zhì)的吸附主要集中在表面。膠片的厚度越薄，其表面積與體積的相對比就越大，水分吸附量相對越高。因此，PVB 膠片的厚度以及不同的調(diào)濕時間對其揮發(fā)物質(zhì)量分數(shù)的測試結(jié)果均有較大的影響。
2.3 黃色指數(shù)
PVB 膠片屬于一種高分子材料，在其合成、貯存、加工以及使用的過程中均可能發(fā)生變質(zhì)，從而產(chǎn)生使材料性能變壞的老化現(xiàn)象，通過測量膠片的黃色指數(shù)來評價材料的質(zhì)量和老化程度。JC/T2166和GB/T32020都是按照HG/T3862-2006（2012《塑料黃色指數(shù)試驗方法》進行黃色指數(shù)的測量，該方法標準規(guī)定了無色透明、半透明和近白色不透明塑料的黃色指數(shù)測試方法，有透射法和反射法兩種方法。JC/T2166和GB/T32020中未規(guī)定具體的測試方法。
選用夾層玻璃加工企業(yè)常用的普通PVB膠片樣品，分別測試其透射光譜和反射光譜，從表2和圖3可以看出，膠片的透射光譜和反射光譜有所不同，其透過率均在85%以上，而反射率均較小。由此計算得出的黃色指數(shù)結(jié)果差異較大，利用透射光譜計算的黃色指數(shù)呈現(xiàn)是黃色區(qū)，而利用反射光譜計算的黃色指數(shù)呈現(xiàn)的卻是藍色區(qū)。
表2 不同測試方式的黃色指數(shù)計算結(jié)果比較
圖 3 PVB 月交片光學性能
3 建議
PVB 膠片是夾層玻璃生產(chǎn)的重要原材料，其性能的好壞直接影響夾層玻璃產(chǎn)品的安全性能。因此，對PVB膠片性能的檢測和質(zhì)量控制至關(guān)重要。但是如果使用的檢測儀器和檢測方法不一致，就會導(dǎo)致檢測結(jié)果的差異性，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量的控制和管理，因此提出以下建議：
（1）PVB 膠片的厚度是夾層玻璃生產(chǎn)企業(yè)對原材料進貨檢驗的重要項目，負偏差過大會導(dǎo)致夾層玻璃的總厚度變薄、強度降低，所以準確測量 PVB 膠片的厚度對夾層玻璃生產(chǎn)十分重要。然而PVB 膠片屬于塑性變形材料，厚度測量時，測試面積以及負荷大小的選擇會對結(jié)果產(chǎn)生影響。
因此，PVB 膠片的生產(chǎn)企業(yè)在進行產(chǎn)品厚度的檢驗時，要明確選用的測試儀器以及測試面形狀、面積和測試負荷；夾層玻璃生產(chǎn)企業(yè)要考慮測試儀器對PVB 膠片厚度檢驗時的差異影響，要確保夾層玻璃最終的總厚度符合產(chǎn)品標準的要求。此外，PVB 膠片產(chǎn)品標準修訂時，考慮測試儀器和條件對結(jié)果的影響，明確測試面形狀、面積和測試負荷，以保證測試結(jié)果的一致性。
（2）PVB 膠片的含水率過高會破壞夾層玻璃的黏結(jié)力，導(dǎo)致夾層玻璃在使用過程中出現(xiàn)氣泡；而含水率過低則會影響 PVB 膠片與玻璃之間的結(jié)合力，導(dǎo)致夾層玻璃脫膠。因此，夾層玻璃生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)根據(jù) PVB 膠片的
同厚度，選擇適宜的調(diào)濕環(huán)境條件和調(diào)濕時間，使膠片具有合適的含水率，以確保夾層玻璃的產(chǎn)品質(zhì)量。此外，在標準修訂時，考慮樣品預(yù)處理時間對結(jié)果的影響，規(guī)定測試前充足的調(diào)濕時間，以使樣品在測試前達到穩(wěn)定平衡的狀態(tài)。
（3）由于HG/T3862-2006（2012）《塑料黃色指數(shù)試驗方法》規(guī)定了無色透明、半透明和近白色不透明塑料的黃色指數(shù)測試方法，有透射法和反射法兩種方法，而兩種方法的測試結(jié)果存在很大差異，因此，在測試 PVB 膠片的黃色指數(shù)時，首先要考慮產(chǎn)品的光學性能，再確定測試的具體方法。用于夾層玻璃生產(chǎn)的普通無色 PVB 膠片，透射性能較好，應(yīng)按照透明材料選用透射法測試黃色指數(shù)。
來源：AnyTesting
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