一種中空玻璃剛性暖邊間隔條及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種中空玻璃剛性暖邊間隔條，其主要原料包括聚酮POK、填充增強(qiáng)劑、其它助劑等；其中聚酮POK占總重量的重量百分比的40?90％，填充增強(qiáng)劑占總重量的重量百分比的10?60％，其它助劑占總重量的重量百分比的0.1％?1.5％。本發(fā)明的主要特性在于：本發(fā)明生產(chǎn)的中空玻璃剛性暖邊間隔條與不銹鋼和塑料復(fù)合間隔條相比有更低的導(dǎo)熱系數(shù)且生產(chǎn)更容易更便捷、更低的原料成本和更低的生產(chǎn)成本；本發(fā)明生產(chǎn)的中空玻璃剛性暖邊間隔條與玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料貼復(fù)合膜間隔條相比，有更優(yōu)秀的水密性和氣密性，更容易冷彎更容易裝配。本發(fā)明的生產(chǎn)方法科學(xué)合理、簡(jiǎn)單易行、利于實(shí)施。本發(fā)明的中空玻璃剛性暖邊間隔條的導(dǎo)熱因子可達(dá)到0.0003?0.0006W/K。
【專利說(shuō)明】
一種中空玻璃剛性暖邊間隔條及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種建筑節(jié)能材料，具體涉及一種中空玻璃剛性暖邊間隔條及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前在中國(guó)大力推進(jìn)節(jié)能減排的大形勢(shì)下，建筑節(jié)能是重中之重。建筑能耗是全 社會(huì)總能耗的30%以上。而門窗節(jié)能又是建筑節(jié)能的重中之重，建筑能耗有一半是通過(guò)門 窗損失的。在門窗節(jié)能上有一點(diǎn)是不容忽視的，那就是中空玻璃間隔條，中空玻璃邊部通過(guò) 間隔條進(jìn)行熱傳導(dǎo)，使熱量損失造成全社會(huì)能源的浪費(fèi)。目前中國(guó)市場(chǎng)上有冷邊間隔條和 暖邊間隔條，冷邊間隔條以鋁條為代表，其導(dǎo)熱系數(shù)大約160W/MK，熱量損失很大且會(huì)使中 空玻璃室內(nèi)側(cè)結(jié)露并產(chǎn)生細(xì)菌。暖邊間隔條有不銹鋼間隔條，不銹鋼和塑料復(fù)合間隔條，玻 纖增強(qiáng)復(fù)合材料貼復(fù)合膜間隔條等。由于暖邊間隔條的導(dǎo)熱系數(shù)低，例如:不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù) 大約15W/MK，聚丙烯導(dǎo)熱系數(shù)大約0.19W/MK，聚氯乙烯導(dǎo)熱系數(shù)大約0.17W/MK，中空玻璃邊 部通過(guò)暖邊間隔條進(jìn)行熱傳導(dǎo)就會(huì)大大減少，熱量損失大大減少。
[0003] 中國(guó)建筑玻璃和工業(yè)玻璃協(xié)會(huì)于2016年2月1日發(fā)布了中國(guó)建筑玻璃和工業(yè)玻璃 協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《暖邊間隔條》HBZ/T 003-2016，已經(jīng)于2016年4月1日在全國(guó)實(shí)施。根據(jù)中國(guó)建筑 玻璃和工業(yè)玻璃協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《暖邊間隔條》HBZ/T 003-2016，用導(dǎo)熱因子來(lái)評(píng)價(jià)熱量傳遞性能 參數(shù)，由間隔條材料的厚度與導(dǎo)熱系數(shù)的積d. λ的加權(quán)值表示。
[0004]暖邊間隔條需要具備以下性能特點(diǎn)：
[0005] 1.導(dǎo)熱因子不大于0.007W/K的間隔條才是暖邊間隔條。導(dǎo)熱因子由間隔條材料的 厚度與導(dǎo)熱系數(shù)的積d.λ的加權(quán)值表示。由于暖邊間隔條需要承受中空玻璃的重量和風(fēng)載 荷，暖邊間隔條需要具備一定的強(qiáng)度，對(duì)材料的厚度是有一定要求的，那么就要設(shè)法降低暖 邊間隔條材料的導(dǎo)熱系數(shù)。
[0006] 2.中空玻璃腔中需要充惰性氣體，例如氬氣來(lái)獲得中空玻璃低熱傳導(dǎo)，在中空玻 璃全部使用壽命周期內(nèi)，惰性氣體都不能泄漏。同時(shí)中空玻璃外部的水汽也不能通過(guò)暖邊 間隔條框進(jìn)入中空玻璃腔，以避免中空玻璃失效。這就要求暖邊間隔條具有很好的阻隔氣 體和水汽的性能。
[0007] 在暖邊間隔條的生產(chǎn)過(guò)程中，存在以下問(wèn)題：
[0008] 1)如果用不銹鋼制成暖邊間隔條，由于不銹鋼材料自身的致密性，可以阻隔氣體 和水汽滲入中空玻璃腔。但是由于不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)偏高，而且不銹鋼承受的載荷強(qiáng)度致使 不銹鋼的厚度不能太薄，所以不銹鋼制暖邊間隔條的導(dǎo)熱因子是最接近極限值的，也是熱 量損失比較多的。同時(shí)由于不銹鋼自身機(jī)械性能特點(diǎn)，在連續(xù)折彎時(shí)在拐角處時(shí)常出現(xiàn)折 斷、破損和皺褶等問(wèn)題。如果把不銹鋼間隔條鋸斷使用塑料插角連接，則會(huì)在連接處出現(xiàn)漏 氣漏水現(xiàn)象。
[0009] 2)如果用不銹鋼和塑料復(fù)合間隔條，可以用全自動(dòng)或半自動(dòng)折彎?rùn)C(jī)在常溫下連續(xù) 折彎，并且在拐角處不會(huì)出現(xiàn)漏氣漏水現(xiàn)象。由于不銹鋼材料自身的致密性，當(dāng)然可以阻隔 氣體外泄和水汽滲入中空玻璃腔。但是由于不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)偏高，對(duì)于一定厚度的不銹鋼 片導(dǎo)熱因子也是較高的，當(dāng)然通過(guò)這部分不銹鋼片損失的熱量也是相對(duì)比較多的。同時(shí)不 銹鋼和塑料復(fù)合間隔條的生產(chǎn)工藝和設(shè)備都比較復(fù)雜，成本較高。
[0010] 3)如果用玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料貼復(fù)合膜間隔條，由于復(fù)合膜自身的阻隔氣體和水汽 的性能，當(dāng)然可以阻隔中空玻璃腔內(nèi)氣體外泄和外部水汽滲入中空玻璃腔。但是玻纖增強(qiáng) 復(fù)合材料在常溫下的延伸率較低，韌性差，不能使用全自動(dòng)或半自動(dòng)折彎?rùn)C(jī)在常溫下連續(xù) 折彎。要么使用帶加熱裝置的全自動(dòng)或半自動(dòng)折彎?rùn)C(jī)加熱后再折彎，要么把暖邊間隔條鋸 斷后使用塑料插角連接。這兩種方式制作的暖邊間隔條框在拐角處都會(huì)出現(xiàn)漏氣漏水現(xiàn) 象。因?yàn)榕呴g隔條折彎前在拐角處加熱，會(huì)使玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料受熱變形，導(dǎo)致暖邊間隔 條拐角處尺寸超差，同時(shí)加熱暖邊間隔條也會(huì)降低生產(chǎn)效率。如果把暖邊間隔條鋸斷后使 用塑料插角連接，則會(huì)在連接處出現(xiàn)漏氣漏水現(xiàn)象。同時(shí)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料貼復(fù)合膜間隔 條的生產(chǎn)工藝和設(shè)備都比較復(fù)雜，成本較高。
[0011]聚酮是剛剛面世的一種新型高分子結(jié)晶材料，具有高阻隔性、高自潤(rùn)滑性，高剛性 及高抗沖性能，高熱變形溫度，成型周期短，優(yōu)異的高彈性并且具有聚丙烯PP所具有的百折 膠的特性。但如何將聚酮用作玻璃暖邊間隔條，充分利用聚酮的特性，從而使剛性暖邊間隔 條具有優(yōu)異的水密性和氣密性、低導(dǎo)熱系數(shù)、高剛性和優(yōu)異的高彈性、并且具有冷彎特性， 目前還沒(méi)有相關(guān)的文獻(xiàn)說(shuō)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的是提供一種中空玻璃剛性暖邊間隔條，以解決傳統(tǒng)中空玻璃暖邊間 隔條導(dǎo)熱系數(shù)高、不易生產(chǎn)、其它類型暖邊間隔條不加熱無(wú)法折彎和裝配中損耗過(guò)大的問(wèn) 題。
[0013] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
[0014] 一種中空玻璃剛性暖邊間隔條，該間隔條為聚酮Ρ0Κ、填充增強(qiáng)劑和其他助劑制 成，各組分的配方以重量百分比計(jì)為：聚酮Ρ0Κ 40-90%，填充增強(qiáng)劑10-60%，其它助劑 0·Η·5%〇
[0015] 進(jìn)一步地，上述聚酮Ρ0Κ為聚酮與PA6中的一種或兩種，聚酮Ρ0Κ為兩種組分時(shí)，PA6 占間隔條各組分總重量百分比5-20%;填充增強(qiáng)劑為玻璃纖維與滑石粉中的一種或兩種， 填充增強(qiáng)劑為兩種組分時(shí)，滑石粉占間隔條各組分總重量的重量百分比5-25%，；其它助劑 為抗氧劑、潤(rùn)滑劑、紫外吸收劑、光穩(wěn)定劑中的一種或幾種。
[0016] 進(jìn)一步地，上述玻璃纖維為碳纖維或加工硅酸鹽礦物纖維;滑石粉為玻璃微珠、碳 酸鈣、云母粉、硅灰石中的一種或幾種。
[0017] 進(jìn)一步地，上述玻璃纖維為長(zhǎng)玻璃纖維或短玻璃纖維或連續(xù)玻璃纖維。
[0018] 進(jìn)一步地，上述聚酮Ρ0Κ為兩種組分時(shí)，PA6占間隔條各組分總重量?jī)?yōu)選為10-15%;所述填充增強(qiáng)劑為兩種組分時(shí)，滑石粉占間隔條各組分總重量的重量百分比優(yōu)選為 10-15% ；
[0019] 進(jìn)一步地，上述中空玻璃剛性暖邊間隔條的制備方法為:將聚酮Ρ0Κ、填充增強(qiáng)劑 和其他助劑在高速混合機(jī)中共混，再用雙螺桿擠出機(jī)造粒，最后擠出成型。
[0020] 進(jìn)一步地，上述中空玻璃剛性暖邊間隔條的制備方法為:將聚酮Ρ0Κ、填充增強(qiáng)劑 和其他助劑在高速混合機(jī)共混后，用成型機(jī)直接擠出成型。
[0021]進(jìn)一步地，上述中空玻璃剛性暖邊間隔條在擠出成型時(shí)或擠出成型后加入金屬或 非金屬增強(qiáng)件。
[0022]本發(fā)明可以帶來(lái)以下有益效果：
[0023] 1)剛性暖邊間隔條本身具有超強(qiáng)的阻隔氣體和水汽的能力，可以阻隔中空玻璃腔 內(nèi)氣體外泄和外部水汽滲入中空玻璃腔，而不需要在暖邊間隔條兩側(cè)和底邊加上金屬或非 金屬防擴(kuò)散層。
[0024] 2)由于剛性暖邊間隔條自身優(yōu)異的機(jī)械性能，剛性暖邊間隔條可以用全自動(dòng)或半 自動(dòng)折彎?rùn)C(jī)在常溫下連續(xù)折彎，大大提高了生產(chǎn)效率，并且在折彎拐角處不破損，不開(kāi)裂， 無(wú)皺褶等，不會(huì)出現(xiàn)漏氣漏水現(xiàn)象。
[0025] 3)剛性暖邊間隔條的導(dǎo)熱系數(shù)為0.2W/mK到0.3W/mK，中空玻璃邊部通過(guò)剛性暖邊 間隔條進(jìn)行熱傳導(dǎo)就會(huì)大大減少，導(dǎo)熱因子可達(dá)到0.0003到0.0006W/K，有利于中空玻璃保 持良好的保溫隔熱性能。
[0026] 4)當(dāng)暖邊間隔條腔內(nèi)分子篩遇到中空玻璃內(nèi)的微量水汽時(shí)，會(huì)在暖邊間隔條腔內(nèi) 形成弱酸堿環(huán)境。此剛性暖邊間隔條具有優(yōu)異的耐化學(xué)性，可以保持暖邊間隔條超長(zhǎng)的使 用壽命。
[0027] 5)由于我國(guó)地域遼闊，氣侯變化范圍較廣。本發(fā)明中的暖邊間隔條能夠在較廣的 氣候變化范圍內(nèi)具有優(yōu)異的抗沖擊性能，可以承受不同氣候變化范圍內(nèi)的風(fēng)載荷和玻璃重 量。
[0028] 6)無(wú)論是可以連續(xù)冷彎的不銹鋼和塑料復(fù)合間隔條，還是不能冷彎的玻纖增強(qiáng)復(fù) 合材料貼復(fù)合膜間隔條，它們共同的特點(diǎn)是使用金屬或非金屬?gòu)?fù)合膜作為防擴(kuò)散層，使得 生產(chǎn)工藝和設(shè)備都很復(fù)雜。并且前者損失熱量，后者降低生產(chǎn)效率和存在漏水漏氣風(fēng)險(xiǎn)。本 發(fā)明中的剛性暖邊間隔條由于自身超強(qiáng)阻隔氣體和水汽的能力，不需要在剛性暖邊間隔條 兩側(cè)和底邊加上金屬或非金屬防擴(kuò)散層，使得生產(chǎn)工藝和設(shè)備都沒(méi)有那么復(fù)雜，且既不會(huì) 損失太多熱量，也不會(huì)損失生產(chǎn)效率，更沒(méi)有漏水漏氣風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 圖1為本發(fā)明中空玻璃剛性暖邊間隔條的截面A-1;
[0030] 圖2為本發(fā)明中空玻璃剛性暖邊間隔條的截面A-2;
[0031] 圖3為本發(fā)明中空玻璃剛性暖邊間隔條的截面A-3;
[0032] 圖4為本發(fā)明中空玻璃剛性暖邊間隔條的截面B-1;
[0033] 圖5為本發(fā)明中空玻璃剛性暖邊間隔條的截面B-2;
[0034] 圖6為本發(fā)明中空玻璃剛性暖邊間隔條的截面B-3;
[0035]圖7為本發(fā)明中空玻璃剛性暖邊間隔條的截面C-1;
[0036]圖8為本發(fā)明中空玻璃剛性暖邊間隔條的截面C-2;
[0037]圖9為本發(fā)明中空玻璃剛性暖邊間隔條的截面C-3;
[0038] 圖10為本發(fā)明中空玻璃剛性暖邊間隔條的截面D-1;
[0039] 圖11為本發(fā)明中空玻璃剛性暖邊間隔條的截面D-2;
[0040] 圖12為本發(fā)明中空玻璃剛性暖邊間隔條的截面D-3;
[0041] 圖13為本發(fā)明中空玻璃剛性暖邊間隔條的截面E-l;
[0042] 圖14為本發(fā)明中空玻璃剛性暖邊間隔條的截面E-2;
[0043]圖15為本發(fā)明中空玻璃剛性暖邊間隔條的截面E-3。
【具體實(shí)施方式】：
[0044] 下面結(jié)合本發(fā)明改性聚酮配方中優(yōu)選實(shí)例進(jìn)行闡述，以使本發(fā)明的特征與優(yōu)點(diǎn)能 更易于本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為明確的界定。
[0045] 本發(fā)明為一種中空玻璃剛性暖邊間隔條，該間隔條主要原料為聚酮Ρ0Κ、填充增強(qiáng) 劑和其他助劑制成，各組分的配方以重量百分比計(jì)為：聚酮Ρ0Κ 40-90%，填充增強(qiáng)劑10-60%，其它助劑0.1-1.5%。
[0046] 進(jìn)一步地，上述聚酮Ρ0Κ為聚酮與PA6中的一種或兩種，PA6占總重量的重量百分比 5-20%，優(yōu)選為10-15%;填充增強(qiáng)劑為玻璃纖維與滑石粉中的一種或兩種，滑石粉占總重 量的重量百分比為5-25%，優(yōu)選為10-15 % ;其它助劑為抗氧劑、潤(rùn)滑劑、紫外吸收劑、光穩(wěn) 定劑中的一種或幾種。
[0047]進(jìn)一步地，上述玻璃纖維為碳纖維或加工硅酸鹽礦物纖維;滑石粉為玻璃微珠、碳 酸鈣、云母粉、硅灰石中的一種或幾種。
[0048] 進(jìn)一步地，上述玻璃纖維為長(zhǎng)玻璃纖維或短玻璃纖維或連續(xù)玻璃纖維。
[0049] 進(jìn)一步地，上述中空玻璃剛性暖邊間隔條的制備方法為:將聚酮Ρ0Κ、填充增強(qiáng)劑 和其他助劑在高速混合機(jī)中共混，再用雙螺桿擠出機(jī)造粒，最后擠出成型。
[0050] 進(jìn)一步地，上述中空玻璃剛性暖邊間隔條的制備方法為：將聚酮Ρ0Κ、填充增強(qiáng)劑 和其他助劑在高速混合機(jī)共混后，用成型機(jī)直接擠出成型。
[0051] 進(jìn)一步地，上述中空玻璃剛性暖邊間隔條在擠出成型時(shí)或擠出成型后加入金屬或 非金屬增強(qiáng)件。
[0052] 下面通過(guò)具體實(shí)施例1對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明，中空玻璃剛性暖邊間隔條的原料 包括聚酮、玻璃纖維、滑石粉、改性助劑。各組分重量百分比為聚酮Ρ0Κ占43.9%，PA6占 15 %，玻璃纖維占20 %，滑石粉占10 %，抗氧劑占0.3 %，紫外吸收劑占0.5 %，潤(rùn)滑劑占 0.3%〇
[0053] 將各組分按具體實(shí)施例1中的比例進(jìn)行混合，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，將造好粒 子在注塑機(jī)中注塑樣品試條。
[0054]進(jìn)一步說(shuō)明，以上的注塑樣品試條在室內(nèi)放置24小時(shí)，樣品室內(nèi)溫度保持23°C，相 對(duì)濕度保持50 %。
[0055]

[0056]將造粒的粒料放入長(zhǎng)徑比小于為1比38的單螺桿擠出機(jī)擠出，擠出溫度為220-240 度;然后根據(jù)暖邊間隔條寬度大小按照一模多出生產(chǎn)剛性暖邊間隔條;暖邊間隔條從模具 擠出后，經(jīng)過(guò)定型模抽真空定型冷卻成型;在線打孔機(jī)在剛性暖邊間隔條可視面上打孔，經(jīng) 過(guò)伺服牽引機(jī)牽引，并在線跟蹤定長(zhǎng)切斷。
[0057]圖1-15為本發(fā)明中空玻璃剛性暖邊間隔條的截面圖，其中圖1-3的截面A-1、截面 A-2、截面A-3中，1為暖邊條，2為透氣孔。圖4-6截面B-1、截面B-2、截面B-3中，1為暖邊條，2 為增強(qiáng)件，3為透氣孔。圖7-9截面C-1、截面C-2、截面C-3中，1為暖邊條，2為透氣孔。圖10-12 截面D-1、截面D-2、截面D-3中，1為暖邊條，2為透氣孔。圖13-15截面E-1、截面E-2、截面E-3 中，1為暖邊條，2為增強(qiáng)件，3為透氣孔。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種中空玻璃剛性暖邊間隔條，其特征在于，所述間隔條為聚酮POK、填充增強(qiáng)劑和 其他助劑制成，各組分的配方以重量百分比計(jì)為:聚酮Ρ0Κ 40-90%，填充增強(qiáng)劑10-60%， 其它助劑0.1-1.5%。2. 按照權(quán)利要求1所述的中空玻璃剛性暖邊間隔條，其特征在于，所述聚酮Ρ0Κ為聚酮 與ΡΑ6中的一種或兩種，聚酮Ρ0Κ為兩種組分時(shí)，ΡΑ6占間隔條各組分總重量百分比5-20%; 填充增強(qiáng)劑為玻璃纖維與滑石粉中的一種或兩種，填充增強(qiáng)劑為兩種組分時(shí)，滑石粉占間 隔條各組分總重量的重量百分比5-25%;其它助劑為抗氧劑、潤(rùn)滑劑、紫外吸收劑、光穩(wěn)定 劑中的一種或幾種。3. 如權(quán)利要求2所述的中空玻璃剛性暖邊間隔條，其特征在于，所述玻璃纖維為碳纖維 或加工硅酸鹽礦物纖維;滑石粉為玻璃微珠、碳酸鈣、云母粉、硅灰石中的一種或幾種。4. 如權(quán)利要求2所述的中空玻璃剛性暖邊間隔條，其特征在于，所述玻璃纖維為長(zhǎng)玻璃 纖維或短玻璃纖維或連續(xù)玻璃纖維。5. 如權(quán)利要求2所述的中空玻璃剛性暖邊間隔條，其特征在于，所述聚酮Ρ0Κ為兩種組 分時(shí)，ΡΑ6占間隔條各組分總重量?jī)?yōu)選為10-15%;所述填充增強(qiáng)劑為兩種組分時(shí)，滑石粉占 間隔條各組分總重量的重量百分比優(yōu)選為10-15%。6. -種中空玻璃剛性暖邊間隔條的制備方法，其特征在于，將聚酮Ρ0Κ、填充增強(qiáng)劑和 其他助劑在高速混合機(jī)中共混，再用雙螺桿擠出機(jī)造粒，最后擠出成型。7. -種中空玻璃剛性暖邊間隔條的制備方法，其特征在于，將聚酮Ρ0Κ、填充增強(qiáng)劑和 其他助劑在高速混合機(jī)共混后，用成型機(jī)直接擠出成型。8. 如權(quán)利要求6或7所述的中空玻璃剛性暖邊間隔條的制備方法，其特征在于，所述中 空玻璃剛性暖邊間隔條在擠出成型時(shí)或擠出成型后加入金屬或非金屬增強(qiáng)件。
【文檔編號(hào)】C08L77/02GK106084628SQ201610479490
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】王約瑟, 陳衛(wèi)寧
【申請(qǐng)人】南京南優(yōu)新材料有限公司