热塑性暖边中空玻璃的性能优势

热塑性暖边中空玻璃的性能优势

郑州中原思蓝德高科股份有限公司 王海利 张娜娜 袁培峰 邢凤群

1前言
近年来，建筑节能成为全球性问题，建筑工程行业标准JGJ13 4—2010《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》[!]中将大窗墙比的外窗传热系数定为
2.5 WI ( m2· K )。2015年开始 全面执行居住建筑节能75%、公共建筑节能65% 的设计标准。从节能角度来讲， 整个建筑的能量损失中约 50% 是从门窗上损失，对于整幢建筑来说，门窗的面积占建筑面积的比例超过 20%, 玻璃在门窗中约占 70% 以上，因此，增强门窗的保温隔热性是改善室内热环境和提高建筑节能的重要环节，作为门窗的重要 组分，中空玻璃的能晕损失将会成为节能的重要 关注点。
由大蜇的实践证明，中空玻璃与普通玻璃相比节能性能提高30% 左右，因此中空玻璃作为环保烈产品，在建筑中得到了越来 越广泛的应用。但是传统中空玻璃易出现边部冷凝、结露结霜的现象，为 改善中空玻璃四周部分热阻过小、容易结露结霜现 象，研究方向集中在间隔条材质的热性能 上。结果表明，采用导热系数较低的材料替代传统的铝质间 隔条，能使内层玻璃周边温度比过去高，避免内层 玻璃边缘处的结露，于是出现暖边技术。而暖边中 空玻璃是指用导热系数小于铝金属间隔条或断面热 通晕小千槽铝式间隔条的间隔条制成的中空玻璃， 资料显示用暖边间隔条制作的中空玻璃与槽铝式中空玻璃相比可降低K 值0.6- 0.8 W/m2· K[ 2 l, 具有极佳的节能效果。因此，高性能的暖边中空玻璃会逐 渐取代传统中空玻璃以顺应节能环保政策的发展， 而我公司研究开发的MF910SG中空玻璃用热塑性间隔条，集丁基胶、分子筛和铝间隔条的功能与一 体，与外道胶和玻璃具有良好的粘结性，其制作的 暖边中空玻璃性能也较为优越， 本文就MF910SG 热塑性暖边间隔条的性能及热塑性暖边中空玻璃的 制作工艺及性能展开介绍。

2实验部分
2.1实验设备
3000L丁基自动生产线（德国）
针入度测试仪（上海昌吉地质仪器有限公司） 电热鼓风干燥箱（上海博讯）
紫外辐照试验箱（郑州中原思蓝德高科股份有限公司）
高低温交变试验箱( ZD 上海增达环境实验设备有限公司）
恒温恒湿试验箱（江苏艾默生实验仪器科技有限公司）
水蒸气透过率测试仪（济南兰光机电技术有限公司）
分析天平（上海梅特勒 ）等。
2.2结果与讨论
2.2.1执塑性间隔条的性能
中空玻璃的间隔系统直接决定了中空玻璃的节能效果和使用寿命，目前市场上主要有两种间隔系统的中空玻璃： 一类是铝间隔条与密封胶组成的刚性间隔系统； 另一类是暖边间隔系统， 其中暖边间隔系统又分为三大类[ 3 1: 非金属材料、部分金属材料和低于铝金属传导系数的金属间隔条。其中非金属材料的间隔条对整窗的 U值改善程度最大，为适应市场需求，我们重点研究了以高分子材料为主的暖边间隔条，经过不断研究，成功研制出了MF910SG中空玻璃用暖边间隔条，该间隔条集丁基胶、分子筛和铝间隔条的功能与一体， 使用简单方便。同时将研发的产品性能与国外产品进行了全面性能的对比。

2.2.2执塑性暖边中空玻璃生产优势
MF910SG中空玻璃用热塑性间隔条完全由高分子材料构成，因此在生产过程中较易加工，可同时满足生产需求和特殊环境用途的要求， 便于生产各种形状的异型中空玻璃。而且生产方便快捷 ，也可根据需求调整不同宽度的间隔条，满足不同中空玻璃类型的生产。
采用暖边间隔条制作中空玻璃简化了中空玻 璃的制作工艺，而且制作过程中全部采用机械化操作， 减少了人工出错的机率， 转角区域的密封也会
更严实。
由两者中空玻璃制作工艺流程图可知，暖边中空玻璃的制作工艺减少了铝间隔条的折弯、分子筛 的灌装、丁基胶的人工涂覆等工序，图中填充部分在槽铝式中空玻璃制作中需要 4 人才能完成而暖边中空玻璃采用机械化操作，尤需人员操作就能完成，大大减少了人力资源的浪费，而且暖边中空玻璃在制作过程中机械化定位，减少返工，使用暖边间隔系统可大大提高生产效率，降 低原料的消耗。
2.2.3热塑性暖边中空玻璃性能
2.2.3.1热塑性暖边中空玻璃的制作
中空玻璃的具体制作方法按照 GB/f 11944《中空玻璃》标准中规定的中空玻璃制作方法进行。
( a ) 槽铝式中空玻璃（国内知名玻璃加工厂）：在同一工艺条件下制作尺寸为510 mm x 360 mm 的中空玻璃，其中第一道密封胶为 MF910G中空玻璃用丁基热熔密封胶 ， 第二道密封胶分别为 MF840双组分聚硫中空玻璃专用密封胶（高模量 ）和MF881-
25HM 充气中空玻璃用高模量硅酮结构胶，聚硫中空玻璃的编号为 JI #- JSO#, 硅酮中空玻璃的编号为S1#- S50#o
( b ) 热塑性暖边中空玻璃（国内知名玻璃加工

厂 ）： 在同一工艺条 件下制作尺寸为 510 mm x 360
mm 的中空玻璃，其 中第一道密封胶为MF910SG
中空玻璃用热塑性间隔条，第二道密封胶分别为
MF840双组分聚硫中空玻 璃专用密 封胶（高模量 ） 和MF881- 25HM 充 气中空玻璃用高模措硅酮结构胶， 聚硫中空玻璃的 编号为 Ll #- L50气 硅酮中空玻璃的编号为Gl #- G50飞
2.2.3.2露点
中空玻璃的露点上升是由于外界的水份进入间 隔层又不被干燥剂吸收造成的。露点的高低则直观 地反映中空玻璃质蜇的好坏， 是检测中空玻璃的性能指标之一，按GB/T11944 规定的方法进行，具 体测试设备及结果见图2 和表2。
由表2 可知， 热塑性暖边中空玻璃的露点测试完全能满足中空玻璃标准的要求。
2.2.3.3耐紫外线辐照
此项指标是考察制成的中空玻璃在紫外线照射下的性能变化，检测密封胶的紫外稳定性，测试中空玻璃密封胶中是否含有影 响视线的有机挥发物。
表 2 露点试验结果
项目 暖边中空玻璃( MF910SG ) 槽铝式中空玻璃 ( MF9IO G )
温度 L8′ Ll6′ 129′ Ll2′ L30′ J2′ Jl O’ J46′ 19′ J32′
MF840( 高模虽） – 40″C 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾

露点 – 60″C
温度 无 雾
G36′ 无雾
G41′ 尤雾
G50′ 无雾
Gl8 ‘ 尤雾
G49′ 无雾
S16′ 尤雾
S29′ 无券
S32′ 尤雾
S22′ 无雾
S43′
MF881-25HM – 40 °C 无雾 无雾 尤雾 无雾 尤雾 无雾 尤雾 无雾 尤雾 无雾
– 60屯 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾

项目 暖边中空玻璃( MF910SG ) 槽铝式中空玻璃( MF910G)
LIO’ Ll8′ J8′ J20′
MF840( 高模盟）
无雾 无雾 无雾 无雾
耐紫外辐照性
G37′ G27′ S33′ S46′
MF881-25HM
无雾 无雾 无雾 无雾

由表 3 可知， 热塑性暖边间隔条制作的中空玻璃其耐紫外辐照性能较好，与槽铝式中空玻璃相比 尤差异。
2.2.3.4气体、水气密封耐久性能暖边间隔条的诞生可改善中空玻璃的节能效 果，特别是减少边部的冷凝现象。但是由于环境温度的变化，中空玻璃中空腔内气体始终处千热胀或冷缩状态，从而使密封胶长期处于受力状态，同时环境中的水和潮气的作用都会加速密封胶的老化， 从而加快水气进入中空腔内的速度， 最终使中空玻璃失效。
因此，本文模仿环境变化在高低温交变老化箱内进行试验，考察热塑性暖边中空玻璃的耐老化性能是否满足要求，同时与槽铝式中空玻璃性能相对
比，具体试验按 GB/T ll 944规定的方法进行。试验结果见表4。
表 4 M F840 为外道胶中空玻璃老化性能对比表老化前后氮气浓度减少显，％
槽铝式中空玻璃( MF910G ) 暖边中空玻璃( MF910SG )
MF840( 高模量） 12• JIO’ J46′ 19′ 132• L8′ LI6 ‘ 1 29′ 112• L30′
测试前 97.7 95.9 97.5 97.0 96.8 91.8 94.4 96.6 96.2 97.0
测试后 96.4 94.8 96.2 95.7 95.6 90.8 93.3 95.8 95.4 96.1
减少址(%) -1.3 -1.1 -1.3 -1.3 -1.2 -1.0 – 1.1 – 0.8 -0.8 – 0.9
中空玻璃露点试验结果对比 ( – 60屯）
槽铝式中空玻璃 ( MF910G ) 暖边中空玻璃( MF910SG )

MF840( 高模址）

12• Jl O’ J46′ 19′ 132• LS’ Ll6′ L29′ Ll2# L30′

测试前( – 40″C ) 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾测试后( – 40屯） 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾

表 5 M F881-25H M 为外 道胶中空玻 璃老化性能对比表老化前后氮气浓度减少呈，％
槽铝式中空玻璃( MF9IOG ) 暖边中空玻璃( MF910SG )
MF881-25HM S I6 ‘ S29′ S32′ s 22• S43′ G36’ G41 ‘ GSO’ GI 8′ G49′
测试前 96.3 96.9 96.7 97.0 96.8 95.3 95.1 94.2 96.2 96.6
测试后 95.2 95.9 95.9 96.0 95.7 94.4 94.2 93.4 95.4 95.7
减少扭(%) -1.1 -1.0 -0.8 -1.0 -1.1 – 0.9 -0.9 -0.8 -0.8 -0.9
中空玻璃露点试验结果对比( – 60’C )

槽铝式中空玻璃( MF910G ) 暖边中空玻璃( MF910SG )
MF881-25HM S16′ S29′ S32′ S22′ S43′ G36′ G41 ‘ GSO’ GI 8′ G49′
测试前( – 40屯） 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾 无雾
测试后( – 40屯） 尤雾 尤雾 无雾 尤雾 无雾 尤雾 无雾 尤雾 尤雾 无雾

由表 4 可知， 以聚硫密封胶为外道胶制作的中空玻璃， 暖边中空玻璃的老化性能要优于槽铝式中空玻璃。
由表 5 可知，以 硅酮密封胶为外道胶制作的中空玻璃， 其 暖边中空玻璃的老化性能优于槽铝式中空玻璃。
综合表4、表5 可知，用 非金属暖边间隔条制作的中空玻璃，其 老化性能较为优越，改 善老化性能的同时客观上也提高了其节能效果，有利于节能环保政策的实施。
3结语
热塑性暖边间 隔条的出现， 第一次彻底的解决了中空玻璃节能环保与耐久性之间不可兼得的矛 盾，引起了中空玻璃领域的一场革命。其优越性主要体现在以下几方面：
( 1 ) 热塑性间隔条由高分子材料构成，集丁基密封胶、分子筛和铝间隔条的功能与一体， 与玻璃、外道胶具有良好的粘接性。使用时可直接由专用挤出设备挤出成型，施打外道密封胶后制成热塑性暖 边中空玻璃。
( 2 ) 热塑性暖边中空玻璃完全满足GB11944 标准要求。与传统铝间隔条对比制作的充气中空玻璃，气体泄漏率更低。
( 3 ) 与传统的槽铝式中空玻璃相比 ，热塑性暖边中空玻璃减少了铝间隔条的折弯、分子筛的灌 装、丁基胶的人工涂覆等工序，提高了生产效率， 降低原料的消耗。
( 4 ) 热塑性暖边中空玻璃水气密封通道更长， 转角区域的密封也更严实，从而延长了中空玻璃的使用寿命。
( 5 )热塑性暧边中空玻璃传热系数更低，节能效 果更好，符合国家节能环保政策要求，发展前景广阔。