中空玻璃干燥剂

英文名：Insulating Glass Desiccant

中空玻璃是美国人1865年发明的一种节能、隔热、隔音的玻璃制品，主要材料是玻璃、铝间隔条、弯角栓、丁基橡胶、聚硫胶、干燥剂。其结构是用两片或者三片玻璃通过密封胶均匀装在含有干燥剂的铝合金框架上，玻璃中间充有干燥的空气或者惰性气体。中空玻璃和双层玻璃不同，前者需严格密封，后者则不需要。

中空玻璃中的干燥剂非常重要，直接决定着中空玻璃的美观和使用寿命。中空玻璃干燥剂作用如下：

1）吸附掉生产时密封于中空玻璃空气层内的水分；

2）在中空玻璃寿命期内连续吸附进入空气层内的水分，以保持中空玻璃内的低露点（至少-40℃）；

3）吸附掉生产时密封于空气层内的挥发性有机溶质，以及中空玻璃寿命期内进入空气层内的有机溶质。

干燥剂种类很多，例如3A, 4A, 5A, 13X分子筛、活性氧化铝、硅胶、中空玻璃干燥剂等等。用在中空玻璃上最好的是3A分子筛和中空玻璃干燥剂，它们各有优缺点。中空玻璃干燥剂由凹凸棒粘土经过特殊工艺制成，是专门为中空玻璃研制的，考虑了中空玻璃使用过程中各种情况，具有无可比拟的优点：

1）自身的含水量低，远影公司包装水含量控制在1.0%以内，远低于行业内1.5%的平均水平。

2）深度吸附能力强，能充分吸收玻璃夹层中的水分，保证中空玻璃的低露点。

当RH=10%, 25℃时，3A分子筛静态水吸附量为13%~16%，凹凸棒石粘土干燥剂则为10%~11%。我国中空玻璃干燥剂的露点是-40℃，经检测，凹凸棒石粘土干燥剂吸湿量为10%就可以保证露点-40℃；远影中空玻璃干燥剂在凹凸棒粘土干燥剂上进行改良，性能更加优越，可以保证中空玻璃露点在-60℃以下。

3）基本不吸附氧气、氮气和惰性气体，保证中空玻璃不发生内挠和外挠，延长中空玻璃使用寿命。

空气主要组成N2分子直径为3.6A，O2分子直径为3.5A，H2O分子直径为2.6A，Ar分子直径为3.4A，六氟化硫是4.56A。3A分子筛由于孔径只有3A，以上物质中只吸附水；凹凸棒石孔径（0.37x0.63nm）虽然大于氮分子，但其具有选择性吸附能力，它的表面有大量的负电性OH-，呈极性，对极性分子H2O极易吸附，对非极性分子的惰性气体、N2、O2不吸附，其吸附能力依次为：水>醇>醛>酮>正烯>中性脂>芳烃>环烷烃>烷烃。经上海化工研究院检测，用纳米凹凸棒石粘土生产的远影中空玻璃干燥剂氮气吸附量<0.53mg/g，3A分子筛氮气吸附量<2mg/g。如果用4A分子筛做中空玻璃干燥剂，在吸附水气的同时还吸附氮气、氧气和惰性气体，会引起玻璃夹层负压，从引起玻璃内挠；若温度升高，4A分子筛又会解吸，释放出气体，引起玻璃夹层正压，导致玻璃外挠。这样内挠外挠不断交替作用，会使密封胶失效，中空玻璃就失去了作用。

4）强度好，不开裂；粉尘少，不落粉。

干燥剂的强度、粉尘和磨耗率是相互关联的。强度高，粉尘、磨耗率就低。分子筛原粉无粘结性，需要添加粘结剂制造颗粒，烧结后强度低，容易产生粉尘，磨耗率高；凹凸棒石则具有较高的粘结性，烧结后强度高，磨耗低，粉尘低。

5）对铝合金框架和密封条无腐蚀作用。

石灰、氯化钙和五氧化二磷吸水后物理性状会发生变化，其生成物一般为带有腐蚀性的强酸、强碱、盐类结晶或者溶液；硅胶、活性氧化铝、中空玻璃干燥剂和分子筛吸水后没有腐蚀性。

6）能吸附玻璃夹层内的挥发性有机溶质。

中空玻璃密封胶、机械油和油漆含有少量的挥发性有机溶质，其寿命期内有机溶质也会进入空气层内。常见溶质有甲苯和丁酮（MEK），这些有机溶质如果不被吸收，会产生有机雾影响玻璃美观和视线。3A分子筛不能吸附这些有机溶质，所以3A分子筛会和13X分子筛一起使用，13X主要是用来吸附有机溶剂，也有用硅胶代替13X的。后来发现制作3A分子筛的粘结剂凹凸棒石粘土也具有吸附有机溶质的功能，因此3A里面加入适量的凹凸棒石粘土即可解决问题。凹凸棒石纤维状会部分搭成少量较大的孔道，再加上凹凸棒石对有机物的选择性吸附能力强，因此能吸掉密封胶中含有的少量挥发性有机溶剂。几年来的实践证明，使用远影牌中空玻璃干燥剂生产的中空玻璃还没有出现有机雾的现象。

7）静态水初始吸附速度慢。

3A分子筛静态水初始吸附速度快，很快趋于平衡。凹凸棒石粘土经过改性，阳离子交换，比表面积增大，吸附能力增强。凹凸棒石晶型呈棒状、针状、纤维状，长约0.5-1.0μm，孔道长，吸附速度就慢。经测试，在开始的几个小时，中空玻璃干燥剂平均静态水吸附速度是3A分子筛的2/5。这种情况对中空玻璃是有利的，初始吸附量小，剩余吸附量就大，可以延长中空玻璃使用寿命。

8）温升大，温升放气量小。

干燥剂吸水会放热，放热就会升温，而且孔隙越小放热越多，温升越高。3A分子筛和中空玻璃干燥剂温升均》30℃。不同的是3A分子筛初始升温快，而后减至平衡；中空玻璃干燥剂则升温趋势一直是平衡的，这种性质使得凹凸棒石更有优势。一般来说，如果放气量合格，温升越高，表明干燥剂越好。