CN102079871A - 一种用于中空玻璃的暖边间隔条材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于中空玻璃的新型暖边间隔条材料及制备方法，所述材料由以下质量配比的原料组成：增粘树脂1～5％和/或无机纳米粒子1～10％，余量为玻璃纤维增强尼龙66；与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：(1)间隔条材料完全采用玻璃纤维增强的尼龙66，不含任何金属成分，因此材料在保持较高的力学强度下热导率大大降低；(2)尼龙66经过增粘剂改性后表面能和表面附着力增加，因此间隔条和玻璃之间的密封性增加。

Description

一种用于中空玻璃的暖边间隔条材料及制备方法
(一)技术领域
本发明涉及一种建材制品，特别涉及一种用于中空玻璃的新型暖边间隔条材料及制备方法。
(二)背景技术
目前建筑能耗所占社会总能耗的比例在逐渐增大，我国约有总建筑面积400亿平方米，建筑能耗已占到总能耗的约30％。在节能减排的时代背景下，建筑节能也成为建筑行业考虑的首要问题。
自中空玻璃问世以来，因其具有隔热保温的功能越来越受到人们的重视。间隔条是影响整个中空玻璃隔热性能的重要部件，因此间隔条的热导率和密封性能是考虑的主要因素。传统的铝合金间隔条虽然与玻璃之间的密封性好，且强度高，但因其热导率高达160W/m·K，严重影响了中空玻璃边缘部分的隔热功能，因此称之为冷边条。目前，国外大多采用暖边间隔条，例如泰诺风公司的TGI间隔条，它是由不锈钢(热导率为20W/m·K)与高质量的聚丙烯(热导率为0.22W/m·K)复合而成，在提高了隔热性能的同时保证了和周边玻璃的紧密结合。但是这种间隔条在本质上并没有完全脱离金属，因此热导率并没有本质上的降低。另一种间隔条如玻纤(GF)增强的尼龙66(PA66)，它在保持了高强度的前提下热导率较传统的铝合金大大降低。但是，尼龙材料最突出的一个问题是表面能低，粘结性能差，因此在使用聚合物作为间隔条时，密封性不足，当室内外温差较大时，玻璃周边会出现结霜结露等现象。同时，由于内外两层玻璃之间多采取充惰性气体或是抽真空的方式进一步到达隔热目的，因此间隔条的密封性决定了中空玻璃的使用寿命。
(三)发明内容
本发明目的是提供一种用于中空玻璃的新型暖边间隔条材料及制备方法，该间隔条材料热导率低且粘结性强，制备方法简单，易于实现工业化生产。
本发明采用的技术方案是：
一种用于中空玻璃的新型暖边间隔条材料，由以下质量配比的原料组成：增粘树脂1～5％和/或无机纳米粒子1～10％，余量为玻璃纤维增强尼龙66；所述玻璃纤维增强尼龙66作为暖边间隔条材料时，玻璃纤维的用量视间隔条的强度或刚性而定。
进一步，本发明所述的暖边间隔条材料优选由以下质量配比的原料组成：增粘树脂1～5％，余量为玻璃纤维增强尼龙66。
更进一步，本发明所述的暖边间隔条材料优选由以下质量配比的原料组成：无机纳米粒子1～10％，余量为玻璃纤维增强尼龙66。
再进一步，本发明所述的暖边间隔条材料进一步优选由以下质量配比的原料组成：增粘树脂1～5％、无机纳米粒子1～10％，余量为玻璃纤维增强尼龙66。
本发明所述的玻璃纤维增强尼龙66不含任何金属成分，具体推荐玻璃纤维质量含量为25～30％玻璃纤维增强尼龙66，通常这样的玻璃纤维增强尼龙66拉伸强度150～165Mpa、断裂伸长率5～7.5％、弯曲强度180～200Mpa，弯曲模量5800～7500Mpa；本发明更优选玻璃纤维质量含量为30％的玻璃纤维增强尼龙66，如慈溪市华通塑化有限公司生产的HG6230尼龙66。
所述的增粘树脂为下列一种或两种以上任意比例的混合：环氧树脂、松香树脂、石油树脂或烷基酚醛树脂；进一步优选为未支化型环氧树脂或烷基酚醛树脂。
所述的无机纳米粒子为下列一种或两种以上任意比例的混合：纳米氧化铝、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅或纳米二氧化钛；优选纳米氧化铝或纳米二氧化硅。
所述的增粘树脂质量配比优选为2～4％，无机纳米粒子质量配比优选为3～5％。
所述的用于中空玻璃的新型暖边间隔条材料的制备方法为：先将玻璃纤维增强尼龙66置于100～120℃的环境下干燥4～6h，然后按照配比将增粘树脂和/或无机纳米粒子加入双螺杆挤出机，真空下260～300℃熔融挤出制得。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：
(1)间隔条材料完全采用玻璃纤维增强的尼龙66，不含任何金属成分，因此材料在保持较高的力学强度下热导率大大降低。
(2)尼龙66经过增粘剂改性后表面能和表面附着力增加，因此间隔条和玻璃之间的密封性增加。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
通常铝合金间隔条热导率为160W/m·K，没有添加其他任何成分的玻璃纤维增强尼龙66附着力为3级。本发明所用玻璃纤维增强尼龙66为玻璃纤维质量分数30％，慈溪市华通塑化有限公司生产的HG6230型尼龙66。
实施例1
将玻璃纤维质量含量为30％的玻璃纤维增强尼龙66(HG6230)980g(质量配比98％)置于鼓风干燥箱中105℃下干燥6小时，然后20g(质量配比2％)未支化型环氧树脂加入双螺杆挤出机(TZ-35，南京科亚实业有限公司)，料筒温度控制在260～300℃，保持真空装置开启，挤出成型，制得用于中空玻璃的新型暖边间隔条材料，并对材料进行热导率及附着力测试，结果表明：上述制得的间隔条材料热导率为0.28W/m·K，与铝合金的比值为1∶571；附着力为3级。
实施例2
将玻璃纤维增强尼龙66(HG6230)960g(质量配比96％)置于鼓风干燥箱中105℃下干燥6小时，然后与未支化型环氧树脂40g(质量配比4％)，其他操作同实施例1，所制备间隔条材料热导率为0.25W/m·K，与铝合金的比值为1∶640，附着力为2级。
实施例3
将玻璃纤维增强尼龙66(HG6230)960g(质量配比96％)置于鼓风干燥箱中105℃下干燥6小时，然后与纳米氧化铝40g(质量配比4％)一起加入双螺杆挤出机，料筒温度控制在260～300℃，保持真空装置开启，挤出成型，制得用于中空玻璃的新型暖边间隔条材料，并对材料进行热导率及附着力测试，结果表明：上述制得的间隔条材料热导率为0.5W/m·K，与铝合金的比值为1∶320，附着力为2级。
实施例4
将玻璃纤维增强尼龙66(HG6230)960g(质量配比96％)置于鼓风干燥箱中105℃下干燥6小时，将纳米氧化铝(质量配比4％)换成纳米二氧化硅(质量配比4％)40g，其他操作同实施例3，制得的间隔条材料热导率为0.42W/m·K，与铝合金的比值为1∶380，附着力为1级。
实施例5
将玻璃纤维增强尼龙66(HG6230)920g(质量配比92％)置于鼓风干燥箱中105℃下干燥6小时，然后和未支化型环氧树脂40g(质量配比4％)及纳米二氧化硅40g(质量配比4％)加入双螺杆挤出机(TZ-35，南京科亚实业有限公司)，其他操作同实施例3制得的间隔条材料热导率为0.32W/m·K，与铝合金的比值为1∶500，附着力为1级。
实施例6
玻璃纤维增强尼龙66(HG6230)990g(质量配比99％)，烷基酚醛树脂10g(质量配比1％)，其他操作同实施例1制得的间隔条材料热导率为0.3W/m·K，与铝合金的比值为1∶533；附着力为3级。
实施例7
玻璃纤维增强尼龙66(HG6230)980g(质量配比98％)，烷基酚醛树脂20g(质量配比2％)，其他操作同实施例1制得的间隔条材料热导率为0.29W/m·K，与铝合金的比值为1∶551；附着力为3级。
实施例8
玻璃纤维增强尼龙66(HG6230)950g(质量配比95％)，未支化型环氧树脂50g(质量配比5％)，其他操作同实施例1制得的间隔条材料热导率为0.24W/m·K，与铝合金的比值为1∶666；附着力为2级。
实施例9
玻璃纤维增强尼龙66(HG6230)990g(质量配比99％)，纳米氧化铝10g(质量配比1％)，其他操作同实施例3制得的间隔条材料热导率为0.37W/m·K，与铝合金的比值为1∶432；附着力为2级。
实施例10
玻璃纤维增强尼龙66(HG6230)900g(质量配比90％)，纳米二氧化硅100g(质量配比10％)，其他操作同实施例3制得的间隔条材料热导率为0.72W/m·K，与铝合金的比值为1∶222；附着力为1级。
实施例11
玻璃纤维增强尼龙66(HG6230)920g(质量配比92％)，未支化型环氧树脂40g(质量配比4％)及纳米氧化铝40g(质量配比4％)，其他操作同实施例5制得的间隔条材料热导率为0.48W/m·K，与铝合金的比值为1∶333；附着力为2级。

Claims (9)

1.一种用于中空玻璃的暖边间隔条材料，其特征在于所述材料由以下质量配比的原料组成：增粘树脂1～5％和/或无机纳米粒子1～10％，余量为玻璃纤维增强尼龙66。
2.如权利要求1所述的用于中空玻璃的暖边间隔条材料，其特征在于所述的材料由以下质量配比的原料组成：增粘树脂1～5％，余量为玻璃纤维增强尼龙66。
3.如权利要求1所述的用于中空玻璃的暖边间隔条材料，其特征在于所述的材料由以下质量配比的原料组成：无机纳米粒子1～10％，余量为玻璃纤维增强尼龙66。
4.如权利要求1所述的用于中空玻璃的暖边间隔条材料，其特征在于所述的材料由以下质量配比的原料组成：增粘树脂1～5％、无机纳米粒子1～10％，余量为玻璃纤维增强尼龙66。
5.如权利要求1所述的用于中空玻璃的暖边间隔条材料，其特征在于所述的玻璃纤维增强尼龙66为玻璃纤维质量含量为25～30％玻璃纤维增强尼龙66。
6.如权利要求1所述的用于中空玻璃的暖边间隔条材料，其特征在于所述的增粘树脂为下列一种或两种以上任意比例的混合：环氧树脂、松香树脂、石油树脂或烷基酚醛树脂。
7.如权利要求1所述的用于中空玻璃的暖边间隔条材料，其特征在于所述的无机纳米粒子为下列一种或两种以上任意比例的混合：纳米氧化铝、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅或纳米二氧化钛。
8.如权利要求4所述的用于中空玻璃的暖边间隔条材料，其特征在于所述的材料由以下质量配比的原料组成：增粘树脂质量配比为2～4％，无机纳米粒子质量配比为3～5％，余量为玻璃纤维增强尼龙66。
9.如权利要求1所述的用于中空玻璃的暖边间隔条材料，其特征在于所述暖边间隔条材料的制备方法为：先将玻璃纤维增强尼龙66置于100～120℃的环境下干燥4～6h，然后按照配比将增粘树脂和/或无机纳米粒子加入双螺杆挤出机，真空下260～300℃熔融挤出制得。
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