MBS中空玻璃制备工艺及产品优势

引言:

随着国家建筑节能政策要求和人们节能意识的不断提升，中空玻璃因其优异的隔热、隔音性能，正得到越来越广泛的应用。

中国中空玻璃门窗市场持续稳步增长，在国家“引导绿色建材产业健康发展、促进建材工业转型升级”方面，由于中空玻璃在绿色建材中所占份额较大、见效明显、行业成熟度较高，工信部和住建部已将中空玻璃做为绿色建材标准工作的首个品种。

传统的中空玻璃边部密封系统采用铝等金属材料作为间隔材料，导致大量热量从边部密封面积穿过中空玻璃，因此导热能效果相对较差；同时，中空玻璃内部空气层因热胀冷缩产生的“呼吸作用”导致丁基胶向玻璃内侧位移产生水汽通道，以及插脚的存在使得边部密封系统具有较高的水汽渗透指数，都导致中空玻璃使用寿命下降。要解决上述问题，开发新型的中空玻璃边部间隔材料是关键。

本文重点介绍MBS中空玻璃结构特点，MBS中空玻璃性能特点以及MBS中空玻璃的制作工艺和生产效率

目录：

一MBS中空玻璃结构特点

二MBS中空玻璃性能特点

1) 完善的角部处理：

2) 更低的热传导率

3) 更强的防水汽渗透

4) 可缓解“呼吸作用”

5) 抗风压结构

三MBS中空玻璃生产成本，制作工艺和生产效率

1 MBS做中空玻璃材料成本低

2 MBS中空玻璃在制作工艺和生产效率上，比传统槽铝式中空玻璃有着显著提高：

结论：

 

一MBS中空玻璃结构特点

1997年，中空玻璃复合胶条法由美国Truseal公司（现Quanex公司)在我国推出，这种产品因使用优质的丁基密封胶，加上集铝条法等多种繁琐操作工序于一身，简化了工厂的操作程序，并以优越的密封性能、稳定的产品质量，迅速在我国得到推广并被广大用户接受，当时形成了由美国实唯高(Swiggle)为代表的一种新型中空玻璃产品系列。

MBS在Swiggle胶条基础上，采用新的专利材料和工艺,建立了这种多层结构丁基间隔条密封系统。

MBS颜色为黑色或灰色（可调），尺寸为(6～22)mm×8mm

，采用镀铝袋包装(要求置于干燥环境中），储存寿命至少为1年(45℃以下，未开包装)。

 

MBS作为中空玻璃边部密封系统，具有极优的水汽阻隔能力、抗压强度、氩气渗透等性能。

MBS性能指标
项目	性能指标	测试条件	测试方法
湿气渗透 /Ig(m²·d）]	0.01	0.06 in 蒲膜,38℃	ASTM D 1249《用调 制红外线传感器测定 塑料膜和蒲板水蒸汽 透过率的试验方法》
露点/℃	<-40	-	-
撕裂强度/ (N/m2)	1000-1700	50 mm/min	-
屈服强度/k Pa	14-18	50 mm/min	-
耐压縮性/（kg/m）	1900-2500	50 mm/min

 

MBS采用丁基橡胶等低水汽透过率的高分子主材，添加各类功能助剂及填料制成，并设有多道屏障，水汽透过率极低。按照ASTM F 1249中的方法测得其水汽透过率仅为0.1 g/(㎡·d)

      

二MBS中空玻璃性能特点

由MBS作为边部间隔的中空玻璃具有以下特点：

1.  

完善的角部处理：

 

M B S内含连续高度卷曲的柔性稳定装置，避免了槽铝插角部分的欠缺，使中空玻璃的潮气通道降到最低

 

角部对中空玻璃性能的影响见表
项目	密封形式
	铝隔条+丁基胶+硅酮胶(5+12+5中空玻璃)		MBS  (5+12+5中空玻璃)
规格	35cmx35cm	1mx1m	35cmx35cm	1mx1m
胶缝长度/m	1.62	3.92	1.67	3.97
插角渗透率 /(g/a)	0.55	0.55	0.035	0.035
接缝渗透率 /(g/(ma)]	0.07	0.07	0.035	0.035
年透水率/(g/a)	0.66	0.82	0.119	0.28
干燥剂埴量/g	48.6	117.6	30.1	117.6
饱和吸水量/g	8.7	21.1	8.7	21.1

 

 

如表所示，对于角部处理不好的中空玻璃，规格为35cm×35cm时，理论使用寿命约为13a；规格为1m×1m时，理论使用寿命约为26a。随玻璃面积增加，中空玻璃的理论使用寿命也增加，但由于民用中空玻璃往往尺寸较小，采用槽铝密封的中空玻璃在使用寿命方面存在潜在风险。而MBS中空玻璃边部采用连续密封，可有效避免上述问题。

因为它的玻璃边部采用独有的一个连接角，消除了传统铝条法中空玻璃角部（或可折弯铝条边部)密封不连续、有缝隙的问题，配合其独特的密封材料和严格的制作要求 确定了其优异的密封性能和超长的使用寿命。

2. 更低的热传导率

MBS中空玻璃采用的边部密封材料导热因子小于0.007W/K，远低于金属铝的导热系数，因此具有更优的隔热保温性能。采用加拿大中空玻璃系统实验室(ADSL)提出的一种测量热阻的方法分别测试MBS与铝间隔条边部密封区域的隔热性能，测试结果见图。  

 

MBS间隔条密封系统的导热系数远低于槽铝双道密封系统的导热系数，因此可大大降低中空玻璃边部热损失；在寒冷天气下，可使玻璃内片温度增高8℃以上，可使玻璃边缘温度增高约5℃，减少了玻璃周边的热传递及边部冷凝(下图)，从而使中空玻璃结露可能降低80％(冷凝的水汽可在中空玻璃密封处堆积，破坏玻璃与胶之间的密封，导致中空玻璃内部过早结露，缩短中空玻璃的使用寿命)。据统计，与传统式铝隔条中空玻璃相比，MBS中空玻璃整体热传导率可下降约5％.

 

更强的防水汽渗透

a MBS的隔离层为不含金属的水汽屏障，阻隔了间隔条的水汽渗透 同时胶条内连续的波浪型支撑层，进一步起到隔绝水汽的作用；它与隔热层共同提供两片玻璃之间的支撑作用和稳定作用的同时，又进一步提高了水汽阻隔能力。MBS这种多层次结构的特性，在保证了内部支撑结构的同时，又间接为防水汽渗透，提供了多层保护。

b 更长的防水气渗透通道

MBS中空玻璃压合后边部密封胶的宽度约为8mm左右，远高于槽铝密封边部丁基胶的宽度3mm。因此，其水汽阻隔能力约为槽铝密封中空玻璃的2.7倍。

       

 

         由于具有多层防水气渗透屏障和更长的防水气渗透通道

，MBS能有效减少水汽渗入中空玻璃的数量，并保证胶条内部所含干燥剂具有更长的使用寿命。

 

 可缓解“呼吸作用”

中空玻璃腔体内存在空气（或惰性气体)，由于中空玻璃制作时的温度与中空玻璃的实际使用温度存在温差，以夏季最高温度30℃，冬季最低温度-15℃为例，根据气体方程：pV=nRT(p为气体压强，V为气体体积，n为气体物质的量，R为比例常数，T为温度)，30℃时气体体积vl=nR(273+30)／P1；-15℃时气体体积V2=nR(273-15)／P2。要保持中空玻璃腔体内的压强不变，则气体体积必须相应变化(V1／V2=1.17)，即出现“呼吸作用”。这种气体体积的变化会对边部密封材料产生挤压或者拉伸，铝隔条膨胀系数小，会挤压丁基胶向玻璃内部迁移；而采用MBS间隔条，因其特有的多层结构特点可避免上述情况的发生。

 

           

  抗风压结构

MBS特有的三道支撑结构：

a隔离层在阻隔间隔条的水汽透过的同时，使粘结层表面平整，形成了第一道支撑结构.

b隔热层为低导热，耐老化材料，作用是降低间隔条K值，方便间隔条成型的同时提高了胶条抗压强度，组成第二道支撑结构

c支撑层为波浪形无金属材料，保证了间隔条可折弯的定型性，提高了间隔条的抗压强度，组成最重要的第三道支撑结构

这种多层结构的支撑系统保证了MBS中空玻璃具有超强的抗风压性

 

三MBS中空玻璃生产成本，制作工艺和生产效率

1 MBS做中空玻璃材料成本低

美国Quanex(柯耐士）的Super Spacer(超级间隔条)、大约在5-10元/米，而12＃MBS 2.5-5.5元/米，比国外同类产品便宜1倍左右（而且不需要二道密封费用）；科梅林的TPS完成密封后成本大约10-14元/米，泰诺风TGI、SWISSPACER等刚性间隔条价格基本在4-7元/米，加上插角、分子筛、丁基胶、二道硅酮胶的费用，刚性间隔条密封材料成本也会达到7-10元/米。

而普通铝隔条全套密封成本也会大约5.5元/米，所以在高端间隔条领域，MBS作为中空玻璃边部间隔材料，成本是低的。

        

           

 

2 MBS中空玻璃在制作工艺和生产效率上，比传统槽铝式中空玻璃有着显著提高：

MBS中空玻璃制备工艺和槽铝中空玻璃比较：

 

由两者中空玻璃制作工艺流程图可知，MBS中空玻璃的制作工艺减少了槽铝隔条的制框,灌装分子筛，涂丁基胶，上框，打硅酮胶等工序。