热塑性暖边中空玻璃的性能优势

王海利 朱吟湄 张娜娜 王鹏 王玲玲 王好春 张亚峰

摘要：通过暖边间隔条性能的介绍，了解热塑性暖边中空玻璃的制作工艺及热塑性暖边中空玻璃的优良性能，配合国家节能环保政策的大力推广，暖边中空玻璃系统将为低能耗建筑节能门窗的应用奠定良好的基础。

关键词：暖边间隔条;中空玻璃;节能;传热系数

中图分类号：TQ436+.6

文献标识码：A

文章编号：1001-5922（ 2020）09-0006-04

0 前言

近年来，“开放节流、舒适自然、节能环保”逐渐成为新世纪国际建筑的三大原则，因此建筑节能成为全球性问题，2005年建设部发布的《关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见》中要求强制执行建筑节能50%的标准，到2020年全国所有城市将强制执行节能65%的标准。同时在2011年住建部发布的《“十二五”建筑节能专项规划》中鼓励北京等有条件的地区实施节能75%的节能标准。建筑工程行业标准JG134-2010《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》[1]中将大窗墙比的外窗传热系数定为2.5W/（m2.K）。在上海地区，凸窗部分要求达到2.25W/ （m2.K），南京也有部分地区要求达到2.5W/ （m2.K）。但是对于整幢建筑来说，门窗的面积占比超过20%，而在门窗中玻璃又占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，中空玻璃的的能量损失将会成为节能的重要关注点。

由大量的实践证明，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型产品，在建筑中得到了越来越广泛的应用。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0.6-0.8W/m2.K[2]，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普通中空玻璃以顺应节能环保政策的发展，本文就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。

1 实验设备

3000L丁基自动生产线（德国）

针人度测试仪（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 实验部分

2.1 热塑性间隔条的性能

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3大类[3]：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MF9IOSG中空玻璃用暖邊间隔条，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，实验结果如表l所示：

由表1可知，MF910SG中空玻璃用热塑性间隔条的性能与国外产品性能相当。

2.2 热塑性暖边中空玻璃生产优势

MF9IOSC中空玻璃用热塑性间隔条完全由高分子材料构成，是热塑性弹性体，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，具体效果如图1所示。

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[4]。

槽铝式中空玻璃制作工艺流程图如图2所示[5]：热塑性暖边中空玻璃制作工艺流程图如图3所示：

由图2、图3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，无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。

2.3 热塑性暖边中空玻璃性能

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CB/T11944《中空玻璃》标准中规定的中空玻璃制作方法进行。

1）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5lOmmx360mm的中空玻璃，其中第一道密封胶为MF9IOC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Jl#-J50#，硅酮中空玻璃的编号为S1#-S50#。

2）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510mm×360mm的中空玻璃，其中第一道密封胶为MF9IOSC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量硅酮结构胶，聚硫中空玻璃的编号为L1#-L50#，硅酮中空玻璃的编号为G1#-G50#。

2.3.2 露点

中空玻璃的露点上升是由于外界的水份进人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量的好坏，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如图4和表2所示：

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。

2.3.3 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。按CB/T11944规定的方法进行，试验结果如表3所示。

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无差异。

2.3.4 氣体、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于热胀或冷缩状态，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，从而加快水气进人中空腔内的速度，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/T11944规定的方法进行。试验结果见下表：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） MF9IOSC中空玻璃用热塑性间隔条性能优异，是可塑性较强的弹性体，便于生产异型玻璃;

2）暖边中空玻璃的制作工艺简单，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;

3）暖边间隔条具有较低的热传导系数，使用暖边间隔条制作中空玻璃可有效减小中空玻璃的热传导率，从而实现建筑节能的目的。

参考文献

[1]中国建筑科学研究院.JCJ134-2010夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准[S].北京：中国建筑工业出版社.2010.

[2]万成龙，孙诗兵，王洪涛. 中空玻璃暖边技术及其发展[J]门窗，2008（07）30-34。

[3]王铁花.暖边技术与中空玻璃的节能[J].中华建筑报，2005-05-14（007）.

[4]赵辉.非金属暖边系统在中空玻璃行业的应用和发展[J].化工时刊，2016（9）：39-41.

[5]中华人民共和国工业和信息化部.JC/T 2071-2011中空玻璃生产技术规程[S].2012.

[6]秦皇岛玻璃工业设计研究院，国家玻璃质量监督检验中心，中国建材检验认证中心，等.GB/T 11944-2012中空玻璃[S].北京：中国标准出版社，2013.

作者简介：王海利（1982-），女，汉族，河南郑州人，工程师，主要从事建筑，钢结构防腐及轨道交通密封材料的研究和生产。