CN103359956A - 夹层真空玻璃及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种用于制造夹层真空玻璃的方法，包括步骤：在真空玻璃的一侧或两侧表面上布放夹层中间层材料，在夹层中间层材料的外侧平面上再放置一片平板玻璃，形成夹层真空玻璃结构；将已形成的夹层真空玻璃结构的夹层中间层材料中的以及玻璃与所述夹层中间层之间的气体完全排除；将所述夹层真空玻璃结构装入高压釜内分阶段逐渐加温加压，其中高压釜内最高温度保持为100-170℃，高压釜内最大压力保持为0.1-0.4Mpa的低压，保温保压处理30-120分钟；逐步降低高压釜内的温度和压力至常温常压后，获得制成的夹层真空玻璃。

Description

夹层真空玻璃及其制作方法

技术领域

本发明涉及夹层真空玻璃的结构、以及制作该夹层真空玻璃的方法。

背景技术

夹层真空玻璃(也称之为夹胶真空玻璃)已经逐渐被采用在建筑、制冷家电的保温门窗、机车车窗、太阳能利用等设施中。除去保持了真空玻璃的隔声、隔热的特点之外，夹层真空玻璃在安全性方面满足了实用性的需要，尤其是能够满足国家安全标准的要求。

从原理上说，夹层真空玻璃中作为夹层中间层存在的PVB(聚乙烯醇缩丁醛)、EVA(乙烯-醋酸乙烯)或SGP(离子聚合物)膜极大地提高了玻璃的抗撞击、抗穿透的性能，同时保持高透明、热稳定的特点。

通常是在真空玻璃的一侧或两侧表面上布放上述的夹层中间层材料，然后在夹层中间层材料的外侧平面上再放置一片平板玻璃而构成夹层真空玻璃结构，最后将由此形成的夹层真空玻璃结构装入高压釜中进行加工处理。

已经存在制造夹层真空玻璃的现有技术，例如题为“一种PVB或EVA热熔胶膜制造真空夹胶玻璃的工艺”(公开号为CN 102260049A、公开日为2011年11月30日)的专利申请，本申请将此专利文件引用作为背景技术。

在已有技术中，PVB或SGP夹层真空玻璃生产方法要求在高压釜中加1.3-1.5Mpa的高压，使PVB或SGP胶膜在高温高压下熔化与玻璃粘合。但是，由于真空玻璃自身结构的特殊性，真空玻璃在高压釜中受到1.3-1.5Mpa高气压的直接作用时，会使其自身结构受到不同程度的破坏，例如产生龟裂、封边的破损甚至真空失效，进而影响夹层产品的安全性。

也有技术方案提出可以使用一步法加工方式在常压下生产PVB或SGP夹层玻璃的技术和设备，其中使用双室或三室真空炉，对放置夹层玻璃的真空室内进行抽真空，与其他真空室在高温时自然形成一个大气压的压力差。但在一个大气压(即0.1Mpa)下加工出的PVB或SGP夹层玻璃，其胶层与玻璃之间的粘接力要比在高压下加工出的夹层玻璃的胶层与玻璃之间的粘接力低很多。虽然该方法生产的夹层玻璃也能通过国际国内的相关测试，但其胶层与玻璃之间的粘接力差的弊端会在长期使用或极端环境条件下显现出来。

针对上述已有技术中的缺点，本申请的技术方案旨在提供一种制作夹层真空玻璃的方法，使用高压釜设备，在高压釜中适当施加较低的气压，以便确保在热压过程中真空玻璃自身结构不会受到破坏，又能保证胶层和玻璃之间形成较强的粘接力。

发明内容

本发明的技术方案基于这样的基本构想，即在把形成的夹层真空玻璃结构装入高压釜中进行热压之前，将存在于夹层中间层中的以及玻璃与夹层中间层之间的气体完全排除，并通过在高压釜中施加适当较低的气压，就能够保证夹层中间层将真空玻璃和使用的外层平板玻璃之间形成强粘接力，同时确保在热压过程中真空玻璃的结构不会被破坏，进而保证制成的夹层真空玻璃的整体坚固性和使用的安全可靠性。

根据本发明的一个技术方案，一种用于制造夹层真空玻璃的方法包括步骤：在真空玻璃的一侧或两侧表面上布放夹层中间层材料，在夹层中间层材料的外侧平面上再放置一片平板玻璃，形成夹层真空玻璃结构；将已形成的夹层真空玻璃结构的夹层中间层材料中的以及玻璃与所述夹层中间层之间的气体完全排除；将所述夹层真空玻璃结构装入高压釜内分阶段按一定的比例逐渐加温加压，其中高压釜内最高温度保持为100-170℃，高压釜内最大压力保持为0.1-0.4Mpa的低压，保温保压处理30-120分钟；逐步降低高压釜内的温度和压力至常温常压后，获得制成的夹层真空玻璃。

根据本发明的技术方案，其中排除夹层中间层材料中的以及玻璃与所述夹层中间层之间的气体的步骤由下列步骤之一实现：

1)将所述已形成的夹层真空玻璃结构包覆并密封一层耐热真空膜，并对真空膜内抽真空，以便抽出所述夹层中间层材料中的以及玻璃与所述夹层中间层之间的气体；

2)利用辊压机对所述已形成的夹层真空玻璃结构进行辊压，排除所述夹层中间层材料中的以及玻璃与所述夹层中间层之间的气体；

3)将所述已形成的夹层真空玻璃结构放入真空箱或真空预压机内进行加热和抽真空处理，以便抽出所述夹层中间层材料中的以及玻璃与所述夹层中间层之间的气体。

根据本发明的技术方案，其中所述平板玻璃包括普通浮法玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃、艺术玻璃和光伏玻璃等。

根据本发明的技术方案，其中所述真空玻璃包括普通真空玻璃、钢化真空玻璃和半钢化真空玻璃。

根据本发明的技术方案，其中在所述夹层中间层材料中可以放置用于太阳能光伏发电的材料/部件。

根据本发明的技术方案，其中所述夹层中间层材料包括PVB(聚乙烯醇缩丁醛)、SGP(离子聚合物)、EVA(乙烯-醋酸乙烯)及其改性材料等建筑安全玻璃夹层用中间层材料。

在本发明的上述技术方案中，在把形成的夹层真空玻璃结构装入高压釜中进行热压之前，通过气体的排除操作把存在于夹层中间层中的以及玻璃与夹层中间层之间的气体完全排除，通过在高压釜中施加适当较低的气压就能够保证夹层中间层对于真空玻璃和使用的外层平板玻璃之间的强粘接力，这就确保在热压过程中真空玻璃的结构不会被破坏，进而保证制成的夹层真空玻璃的整体坚固性和使用的安全可靠性。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的方法制造出的单面PVB夹层真空玻璃的剖视图。

图2示出了根据本发明实施例的方法制造出的双面PVB夹层真空玻璃的剖视图。

图3示出了根据本发明实施例的方法制造出的夹层光伏真空玻璃的剖视图。

具体实施方式

以下参考附图1-3来详细描述本发明方法的具体实施过程。

如图1所示的实例1，欲制作的夹层真空玻璃包括：平板玻璃(例如优选为钢化玻璃)1、PVB材料的夹层中间层2、真空玻璃3。

为了制成生产标的物的夹层真空玻璃，首先要按照上述方式构成夹层真空玻璃结构。通常是在真空玻璃3的一侧表面上布放夹层中间层材料而形成夹层中间层2，随后在夹层中间层2的外侧平面上再放置一片平板玻璃1，如此形成夹层真空玻璃结构。本专业中通常把如此形成夹层真空玻璃结构的操作步骤称之为“合片(或叠放合片)”。

随后，在把合片后的夹层真空玻璃结构放入高压釜热压之前，要通过适当的操作步骤来除去存在于所述夹层中间层2中的以及夹层中间层2与平板玻璃1、真空玻璃3之间的气体成分。关于除去存在于所述夹层中间层2中的以及夹层中间层2与平板玻璃1、真空玻璃3之间的气体的操作可以有以下三种可选方式。

方式1：在把合片后的夹层真空玻璃结构放入高压釜加热加压之前，把该夹层真空玻璃结构包覆在一层耐热真空膜中并密封该耐热真空膜，随后在该密封的真空膜侧面安装一个抽气接口，可以采用热压密封的方式封边来形成该密封的真空膜。然后将密封好的玻璃送入高压釜内。在高压釜内将真空管路与真空袋上的抽气接口连接并密封，对真空膜内抽真空，排除所述夹层中间层2中的以及该夹层中间层2与玻璃(真空玻璃3以及平板玻璃1)之间的气体，然后再对高压釜内加热加压。

方式2：利用辊压机对所述已形成的夹层真空玻璃结构进行辊压，排除所述夹层中间层2的材料中的气体以及该夹层中间层2与玻璃之间的气体。例如通过辊压机对已形成的夹层真空玻璃结构的两侧施加0.4Mpa的正压强，连续辊压，将所述夹层中间层2的材料中的气体以及该夹层中间层2与玻璃(真空玻璃3以及平板玻璃1)之间的气体排除。然后再将不包含气体的夹层真空玻璃结构放入高压釜加热加压。

方式3：将所述已形成的夹层真空玻璃结构放入真空箱或真空预压机内进行加热和抽真空处理，以便抽出所述夹层中间层2的材料中的气体以及该夹层中间层2与玻璃(真空玻璃3以及平板玻璃1)之间的气体。然后再将不包含气体的夹层真空玻璃结构放入高压釜加热加压。

随后，将已经通过排气处理后所获的夹层真空玻璃结构装入高压釜内分阶段按一定的比例逐渐加温加压。根据所用平板玻璃1和真空玻璃3的种类、厚度、以及玻璃面积的大小的不同，以及根据所采用的夹层中间层的材料的不同，在高压釜内的最高温度保持为100-170℃、高压釜内最大压力保持为0.1-0.4Mpa的低压的条件下进行处理。同样根据上述的平板玻璃1和真空玻璃3以及夹层中间层2的材料的不同，可以将保温保压处理的时间选择为30-120分钟。当完成保温保压处理之后，逐步降低高压釜内的温度和压力至常温常压后，获得制成的夹层真空玻璃。

作为一个具体的实例，当图1中的夹层真空玻璃结构的组成为：平板玻璃1和真空玻璃3的面积是1×1m²，平板玻璃1的厚度是5mm、真空玻璃3的上下片玻璃为5mm厚的钢化玻璃、夹层中间层2的材料选择为PVB时，高压釜内最大压力设定为0.2Mpa，最高温度选择为150℃，保温保压处理90分钟。

更具体地说，对上述尺寸的夹层真空玻璃结构采用上述的方式1来除去存在于所述夹层中间层2中的以及夹层中间层2与玻璃(平板玻璃1以及真空玻璃3)之间的气体成分时，在把合片后的夹层真空玻璃结构放入高压釜热压之后，先进行冷抽，即高压釜内不加热对密封的真空膜抽真空30分钟，然后开始加热，30分钟内加热到50℃，然后对高压釜内加压0.05Mpa。保温20分钟后，分阶段逐渐加温加压，温度每升高20℃压力增加0.03Mpa，最终使高压釜内达到150℃和0.2Mpa的条件，保温保压处理90分钟。保温保压处理后降温降压至常温常压。

参考图2，来描述另一个实例。在真空玻璃3的两侧，分别通过PVB夹层中间层2与平板玻璃1形成夹层，构成双面PVB夹层真空玻璃。如图2所示，分别将两片平板玻璃1、两层PVB夹层中间层2和一片真空玻璃3按顺序叠放在一起合片，形成双面PVB夹层真空玻璃结构。

随后，如参照图1的实例1所描述的方式，采用可选的三种方式之一除去双面PVB夹层真空玻璃结构的夹层中间层2中的气体成分以及夹层中间层2与平板玻璃1、真空玻璃3之间的气体。

此时在高压釜内的加工处理过程与实例1中的单面PVB夹层真空玻璃时的情形相似，但是为了对于本发明方法的参数限定有进一步的理解，在具体的实施中，本实例采用了两种参数组合来得到几乎相同的结果：

1)对上述尺寸的夹层真空玻璃结构采用上述的方式2来除去存在于所述夹层中间层2中的以及夹层中间层2与玻璃(平板玻璃1以及真空玻璃3)之间的气体成分，在从辊压机中取出合片后的夹层真空玻璃结构放入高压釜热压之后开始加热，30分钟内加热到50℃，然后对高压釜内加压0.1Mpa。保温20分钟后，分阶段逐渐加温加压，最终使高压釜内达到150℃和0.4Mpa的条件，保温保压处理120分钟。保温保压处理后降温降压至常温常压。

2)对上述尺寸的夹层真空玻璃结构采用上述的方式3来除去存在于所述夹层中间层2中的以及夹层中间层2与玻璃(平板玻璃1以及真空玻璃3)之间的气体成分时，从真空箱或真空预压机取出的夹层真空玻璃结构被放入高压釜中后开始加热，30分钟内加热到50℃，然后对高压釜内加压0.2Mpa。保温20分钟后，分阶段逐渐加温加压，温度每升高30℃压力增加0.05Mpa，最终使高压釜内达到170℃和0.2Mpa的条件，保温保压处理90分钟。保温保压处理后降温降压至常温常压。

从上面的两个示例中可以看出，温度和压力的配合是必要的，通常在较高的温度下所使用的压力可以小些，而当在较低的温度下所使用的压力就要大些。保温保压处理的时间通常是至少30分钟，加长保温保压处理的时间有助于提高夹层真空玻璃的加工效果，但从加工的效率考虑，即使在使用较大面积和较厚的平板玻璃的情况下，最多120分钟的保温保压处理时间一般已经足以满足质量的要求。

综上所述，本发明的技术方案中把参数控制选择为：高压釜内最高温度保持为100-170℃，高压釜内最大压力保持为0.1-0.4Mpa的低压，保温保压处理30-120分钟。

图3示出本发明的另一个具体实例3。如图3所示，在平板玻璃1和真空玻璃3之间，平铺有两层EVA夹层中间层2，在两层EVA夹层中间层2之间，以固定的连接方式放置一定数量的多晶硅太阳能光伏电池片4，形成夹层光伏真空玻璃结构。

采用上述的方式1对合片后的夹层光伏真空玻璃进行气体去除，即排除该夹层中间层2中的以及在该夹层中间层2和平板玻璃1及真空玻璃3之间的气体。

具体地说，在放入高压釜热压前，所述夹层光伏真空玻璃结构被包覆并密封一层耐热真空膜，在真空膜侧面安装抽气接口，真空膜使用热压封的方式封边，然后将密封好的玻璃送入高压釜内。在高压釜内将真空管路与真空袋上的抽气接口连接并密封，对真空膜内抽真空，排除EVA夹层中间层中的以及在该EVA夹层中间层与玻璃(平板玻璃1和真空玻璃3)之间的气体，然后对高压釜内加温加压。

作为具体的实例，图3示出的实例中的玻璃面积是1×2m²，平板玻璃1和真空玻璃3的上下片玻璃的厚度都是5mm，EVA夹层中间层2的厚度是1.52mm，多晶硅太阳能光伏电池片4的厚度是0.2mm。

在本实施例中，高压釜内最大压力设定为0.1Mpa，最高温度为100℃，保温保压处理30分钟。

先进行冷抽，即在高压釜内部不加热的情况下对密封的真空膜内进行抽真空10分钟，然后开始加热，30分钟内加热到80℃，然后对高压釜内加压0.06Mpa。保温20分钟后，分阶段逐渐加温加压，温度每升高10℃压力增加0.02Mpa，最终使高压釜内达到100℃和0.1Mpa的条件，保温保压处理30分钟。保温保压处理后降温降压至常温常压。

加工获得的夹层光伏真空玻璃具有总量为1.52mm厚的EVA夹层中间层，其中密封有厚度是0.2mm的多晶硅太阳能光伏电池片4。

根据本发明的上述实施例，其中所述平板玻璃1可以是所述的钢化玻璃，也可以是普通浮法玻璃、半钢化玻璃、艺术玻璃。同样，其中所述真空玻璃包括普通真空玻璃、钢化真空玻璃和半钢化真空玻璃。

根据本发明的上述实施例，其中所述的夹层中间层材料可以是PVB、SGP、EVA及其改性材料之一的建筑安全玻璃夹层可用的中间层材料。采用不同的夹层中间层材料，对于上述本发明的方法的技术方案的实施并无实质影响。

在本发明的上述技术方案中，在把形成的夹层真空玻璃结构装入高压釜中进行热压之前，通过气体的排除操作把存在于夹层中间层中的以及玻璃与夹层中间层之间的气体完全排除，通过在高压釜中施加适当较低的气压就能够保证夹层中间层对于真空玻璃和使用的外层平板玻璃之间的强粘接力。这就确保在热压过程中真空玻璃的结构不会被破坏，进而保证制成的夹层真空玻璃的整体坚固性和使用的安全可靠性。

并且，制得的夹层真空玻璃透明无气泡，其性能能够满足国家建筑安全玻璃规范对夹层玻璃安全性以及耐火性的要求，同时又能保持真空玻璃自身结构不受到破坏，保证真空玻璃的使用安全性和耐久性。

以上对本发明的示例实施例的详细描述是为了说明和描述的目的而提供。不是为了穷尽或将本发明限制为所公开的精确形式。显然，许多变型和改变对本领域技术人员而言是显而易见的。实施例的选择和描述是为了最佳地说明本发明的原理及其实际应用，从而使本领域其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适于特定使用预期的各种变型。本发明的范围由所附权利要求及其等价物来限定。

Claims (7)

1.一种用于制造夹层真空玻璃的方法，包括步骤：

在真空玻璃的一侧或两侧表面上布放夹层中间层材料，在夹层中间层材料的外侧平面上再放置一片平板玻璃，形成夹层真空玻璃结构；

将已形成的夹层真空玻璃结构的夹层中间层材料中的以及玻璃与所述夹层中间层之间的气体完全排除；

将所述夹层真空玻璃结构装入高压釜内分阶段逐渐加温加压，其中高压釜内最高温度保持为100℃-170℃，高压釜内最大压力保持为0.1Mpa-0.4Mpa的低压，保温保压处理30分钟-120分钟；

逐步降低高压釜内的温度和压力至常温常压后，获得制成的夹层真空玻璃。

2.根据权利要求1的制造夹层真空玻璃的方法，其中排除夹层中间层材料中的以及玻璃与所述夹层中间层之间的气体的步骤由下列步骤之一实现：

1)将所述已形成的夹层真空玻璃结构包覆并密封一层耐热真空膜，并对真空膜内抽真空，排除所述夹层中间层材料中的以及玻璃与所述夹层中间层之间的气体；

2)利用辊压机对所述已形成的夹层真空玻璃结构进行辊压，排除所述夹层中间层材料中的以及玻璃与所述夹层中间层之间的气体；

3)将所述已形成的夹层真空玻璃结构放入真空箱或真空预压机内进行加热和抽真空处理，以便抽出所述夹层中间层材料中的以及玻璃与所述夹层中间层之间的气体。

3.根据权利要求1的制造夹层真空玻璃的方法，其中所述平板玻璃包括普通浮法玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃、艺术玻璃和光伏玻璃。

4.根据权利要求1的制造夹层真空玻璃的方法，其中所述真空玻璃包括普通真空玻璃、钢化真空玻璃和半钢化真空玻璃。

5.根据权利要求1的制造夹层真空玻璃的方法，其中在所述夹层中间层材料中可以放置用于太阳能光伏发电的材料/部件。

6.根据权利要求1的制造夹层真空玻璃的方法，其中所述夹层中间层材料包括PVB(聚乙烯醇缩丁醛)、SGP(离子聚合物)、EVA(乙烯-醋酸乙烯)及其改性材料。

7.根据权利要求1-7任意之一的制造夹层真空玻璃的方法制作的夹层真空玻璃。

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