【中玻網(wǎng)】1：導(dǎo)言
　　
　　對(duì)中空玻璃而言,暖邊技術(shù)已成為一個(gè)工業(yè)詞匯。在經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展之后,中空玻璃的結(jié)構(gòu)都基本相似,但隨著材料科學(xué)的發(fā)展,玻璃的物理化學(xué)性能得到很大的改進(jìn),鍍膜玻璃以及各種高分子材料的組合應(yīng)用,使得中空玻璃的隔熱性能產(chǎn)生很大的變化,能滿足各種不同場(chǎng)合的需要。發(fā)達(dá)國(guó)家都能根據(jù)具體的使用要求設(shè)計(jì)出各種類型的中空玻璃,并不斷開(kāi)發(fā)出暖邊間隔物的新品種。我國(guó)建設(shè)部也已把中空玻璃列為推廣應(yīng)用的建材節(jié)能產(chǎn)品之一,這使我國(guó)中空玻璃的研制和生產(chǎn)面臨著良好的發(fā)展機(jī)遇。
　　
　　2：暖邊技術(shù)的產(chǎn)生
　　
　　中空玻璃由兩片或兩片以上的玻璃板組合而成,玻璃板之間用邊緣密封系統(tǒng)進(jìn)行間隔,中間充以氣體。玻璃板可以是普通平板玻璃、鋼化玻璃或Low-E玻璃,這根據(jù)中空玻璃的使用地點(diǎn)及所起的作用而選定。膠進(jìn)行封邊,使玻璃粘合在一起,并防止層內(nèi)氣體外溢。當(dāng)中空玻璃兩側(cè)有兩種不同溫度的流體時(shí),通過(guò)其中間部分和邊緣部分的熱量大小是不同的熱量通過(guò)玻璃板的方式都是導(dǎo)熱和輻射,其熱阻也相同。被間隔的氣體主要產(chǎn)生導(dǎo)熱,也可能發(fā)生對(duì)流換熱。中空玻璃的隔熱能力主要來(lái)自密封著的空氣層,在溫度為20℃時(shí),空氣的導(dǎo)熱系數(shù)為0.026W/m·K,而普通透明玻璃板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.76W/m·K[1],其比值為1∶29。中空玻璃密封的空氣層內(nèi),對(duì)流換熱所占的份額較小,基本為導(dǎo)熱方式,所以能非常大程度地提高中空玻璃的熱阻。在中空玻璃的邊部,由于密封系統(tǒng)與玻璃板緊密接觸,所以是多層平壁之間的傳導(dǎo)傳熱。間隔條材質(zhì)的
　　
　　導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)熱阻的影響較大,較初使用的鋁質(zhì)隔條導(dǎo)熱系數(shù)大,熱阻小。對(duì)中空部分而言,空氣層厚度與間隔條尺寸接近,所以它們的熱阻之比也近似于它們導(dǎo)熱系數(shù)的比值。純鋁的導(dǎo)熱系數(shù)為202W/m·K,鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)一般也在130～150W/m·K[2],所以,邊部的熱阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中間部分。圖2表示使用不同間隔物時(shí),中空玻璃邊部溫度的變化。
　　
　　冬天時(shí),建筑物中空玻璃其四周部分的熱阻小,溫度下降明顯。由于室內(nèi)具有一定濕度,空氣中的水分碰到較低溫度的玻璃板就被冷凝,在中空玻璃的邊緣產(chǎn)生結(jié)露結(jié)霜現(xiàn)象,這既影響美觀,又對(duì)密封材料造成損害。
　　
　　為改善中空玻璃四周部分熱阻過(guò)小、容易結(jié)露結(jié)霜現(xiàn)象,研究方向集中在間隔條材質(zhì)和間隔條形狀的熱性能上。結(jié)果表明,采用導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料替代傳統(tǒng)的鋁質(zhì)間隔條,能使內(nèi)層玻璃周邊溫度比過(guò)去高,避免內(nèi)層玻璃邊緣處的結(jié)露。因此,導(dǎo)熱系數(shù)小的各種材料以及各種形狀的間隔條被大量研制出來(lái),于是出現(xiàn)暖邊技術(shù)這一術(shù)語(yǔ)。
　　
　　3：暖邊間隔系統(tǒng)的種類
　　
　　中空玻璃間隔系統(tǒng)基本上可分為兩大類:一類為低導(dǎo)熱系數(shù)的金屬框與密封膠組成的剛性間隔,另一類是以高分子材料為主制成的非剛性間隔條。在1995年前,主要是鋁質(zhì)間隔框。暖邊技術(shù)產(chǎn)生之后,暖邊間隔系統(tǒng)占據(jù)了整個(gè)北美市場(chǎng)的82%左
　　
　　右,其中剛性間隔占據(jù)54%,主要為U型的不銹鋼材料;非剛性間隔占據(jù)28%,如Swiggle膠條以及其他含干燥劑的聚硅酮發(fā)泡產(chǎn)品。剩下的18%仍然是鋁質(zhì)間隔框。
　　
　　3.1框架式剛性間隔系統(tǒng)
　　
　　由于不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)大大低于鋁,用不銹鋼材料替代鋁質(zhì)間隔條,它們的導(dǎo)熱系數(shù)之比為1∶11,所以可改善中空玻璃邊部熱阻過(guò)小的狀況。美國(guó)PPG公司的產(chǎn)品Intercept,先用不銹鋼帶壓制成槽型,然后在槽內(nèi)鋪上含分子篩的膠泥,接著在邊部涂層膠,再折框,較后合片。其特點(diǎn)是折框設(shè)備全自動(dòng),生產(chǎn)速度快,適合生產(chǎn)批量大、規(guī)格簡(jiǎn)單的民用建筑的中空玻璃。
　　
　　該間隔系統(tǒng)能提供足夠的強(qiáng)度以保持玻璃片平整,防止絕緣氣體外溢和濕氣進(jìn)入,其關(guān)鍵技術(shù)是密封膠。中空玻璃在使用期間面臨著來(lái)自外界的溫差、氣壓、風(fēng)荷載等影響,因此密封膠既要保證系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,還要防止外來(lái)水汽滲透進(jìn)入中空玻璃的空氣層內(nèi)。
　　
　　對(duì)密封膠的性能要求主要有與基材(玻璃、間隔條)的粘接能力、在使用環(huán)境下的耐水性、抗太陽(yáng)光紫外線照射能力、耐高溫性和耐低溫性。要求密封材料在膨脹收縮的動(dòng)態(tài)下不開(kāi)裂老化。密封膠可分外兩大類:結(jié)構(gòu)密封和低水汽滲透率密封(lowMVTsealants)。用于結(jié)構(gòu)密封的主要為熱固性材料,如聚硫膠、聚胺脂膠和硅酮膠等,它們?cè)鰪?qiáng)了中空玻璃的穩(wěn)定性,都具有較高的模量值。但氣密性差,抗水汽滲透率差,一般大于15g/m2·d,硅酮膠達(dá)到50g/m2·d。低水汽滲透率密封主要為熱塑性材料,常用的為聚異丁烯(PIB),水汽滲透率小于1g/m2·d。由于是熱熔性的,其操作溫度為150℃左右。密封技術(shù)與暖邊產(chǎn)品的關(guān)系密切,不同的暖邊產(chǎn)品有其相應(yīng)的密封工藝。它們都影響到中空玻璃的質(zhì)量,也與其隔熱功能密切相關(guān)。
　　
　　3.2條狀式非剛性間隔系統(tǒng)
　　
　　由于高分子材料導(dǎo)熱系數(shù)小,所以采用熱固性材料做間隔條得到很大發(fā)展。TruSeal公司的Swiggle膠條將干燥劑與塑料做成一體,中間嵌以波紋狀金屬隔片,在我國(guó)很普遍。其另一產(chǎn)品Insuledge是非金屬的矩形管狀隔條,中間是波紋狀管形內(nèi)芯,波紋可抗壓,又能適當(dāng)伸展。外面套一矩形管狀箔片,以增強(qiáng)間隔條抗水汽滲透的性能,邊部膠層防濕汽,內(nèi)層含有干燥劑,造型美觀,單道與雙道密封均可。其特點(diǎn)是用中空取代了固體材料或發(fā)泡材料,充分利用了空氣導(dǎo)熱系數(shù)小的特點(diǎn),強(qiáng)度則通過(guò)波紋管得以增強(qiáng)。其間隔空間為13mm,導(dǎo)熱系數(shù)為0.08W/m·K,水汽滲透率為0.098H2O/m2·d。產(chǎn)品DuraSeal可適用于雙層、三層的中空玻璃,用熱壓方法密封,一步制成,間隔空間為6～18mm。