CN103867077B - 一种基于乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的暖边间隔条及其制备方法 - Google Patents
一种基于乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的暖边间隔条及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于中空玻璃的基于乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的暖边间隔条及其制备方法。所述间隔条是材料A和材料B分别塑化熔融后复合而成的双层结构，其中材料B粘附在材料A的一面上，材料A和材料B的质量比为90:10～95:5。材料A是以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）和分子筛为主要成分的发泡材料；材料B是以乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）和聚异丁烯为主要成分的混合物。本发明的间隔条材料完全采用高分子材料和无机粉体材料，不含任何金属成分，在保持较高的力学强度的前提下热导率降低，保温性提高，采用材料B封边，提高了间隔条的表面能和表面附着力，因此间隔条的整体性和玻璃之间的密封性增加，中空玻璃的寿命延长，节能保温效果提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于中空玻璃的暖边间隔条及其制备方法，属于中空玻璃生产技术领域。
背景技术
建筑能耗已经引起世人关注，在建筑能耗中窗户能耗占较大比例，因此如何提高窗户节能效果是实现建筑节能的重要环节。影响整窗节能性能的主要因素包括:窗户材料及设计、玻璃选择、间隔条、氩气及其他惰性气体和空气层间隔等，其中间隔条的影响最大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现建筑节能的低成本的，用于中空玻璃的暖边间隔条。
本发明的技术方案为如下：
1、一种用于中空玻璃的暖边间隔条，其特征在于，所述间隔条是材料A和材料B分别塑化熔融后复合组成，材料A和材料B的质量比为90:10～95:5；
材料A按质量份由如下组分组成：
材料B按质量份由如下组分组成：
乙烯-乙烯醇共聚物 90～95
聚异丁烯 5～10；
材料A中所述分子筛母粒按质量份由如下组分组成：
分子筛 50～65
分散剂 25～40
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 5～15。
进一步，所述分子筛为3A分子筛或3A分子筛与4A分子筛的混合物，混合物中3A分子筛的质量为混合物总质量的50％以上。
进一步，所述发泡剂为氮甲基甲酰胺、偶氮二异丁腈、科莱恩的发泡剂BIH70中的一种。所述发泡剂中还可以含有助发泡剂，所述助发泡剂优选采用氧化锌。
进一步，所述交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)三聚氰酸三烯丙酯(TAC)中的一种或以任意比例混合的混合物。
进一步，所述分散剂为聚乙烯蜡或聚乙烯蜡与石蜡混合物，混合物中聚乙烯蜡的质量为混合物总质量的90％以上。
进一步，所述分子筛母粒的制备方法为：按质量份，先将分子筛粉在120～150℃下加热20～30min，冷却至室温后与分散剂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物干态混合后，送入螺杆挤出机，于100～120℃下塑化熔融后挤出，风冷后切粒得到分子筛母粒，分子筛母粒粒径为Φ2～3mm×3mm。
本发明还提供上述所述用于中空玻璃的暖边间隔条的制备方法，包括如下步骤：
(1)将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、分子筛母粒、发泡剂、交联剂、石蜡按质量份混合均匀，得材料A；
(2)将乙烯-乙烯醇共聚物、聚异丁烯按质量份混合均匀，得材料B；
(3)将材料A和材料B分别送入螺杆挤出机，将材料A在100～190℃下、材料B在120～220℃下塑化熔融后，材料A和材料B按质量比同时从模口挤出，制得产品。
在上述方法中，步骤(3)中，分别塑化熔融的材料A和材料B按质量比同时从同一模口挤出，挤出过程中两种材料复合，实现在线复合，简化制备步骤，降低成本，有利于工业化应用。挤出后复合得到的产品是由材料A和材料B构成的双层结构，材料B粘附在材料A的一面上(如图1)。
在本发明的技术方案中，采用的高分子物质(共聚物)均为本领域常用的高分子物质，可以在市场上购买得到，本领域技术人员可以根据现有技术和公知常识选择能够实现本发明技术效果的相应的原料。在优选的技术方案中：所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为发泡级的树脂，其中醋酸乙烯酯含量为14-18％，熔融流动指数为1.2～5g/10min；更优选醋酸乙烯酯含量为14％，熔融流动指数为1.3g/10min；所述乙烯-乙烯醇共聚物的熔融流动指数为1.6-1.8g/10min，其中乙烯醇含量为38-48％，更优选的熔融流动指数为1.6-1.8g/10min，其中乙烯醇含量为32-38％，最优选的所述乙烯-乙烯醇共聚物采用日本可乐丽公司的产品，产品型号H101；所述聚异丁烯的分子量为80-100万,更优选的分子量为80万,最优选的所述聚异丁烯采用巴斯夫公司的产品，产品型号B80。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：(1)本发明的暖边间隔条材料完全采用高分子材料和无机粉体材料，不含任何金属成分，因此材料在保持较高的力学强度的前提下热导率大大降低，保温性大大提高；(2)间隔条内含有大量的吸湿干燥物质(3A分子筛或3A与4A分子筛的混合物)，因而整窗的露点下降快，不易产生结露、变形和玻璃炸裂等不良现象。(3)采用阻隔性优良的材料B包封在材料A的外面，大大减低了间隔条对于水分的透过性，有效避免因水汽渗漏而导致中空玻璃内产生霉菌和空气的渗漏，使中空玻璃的寿命延长，节能保温效果提高。(4)本发明间隔条主要原料为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，较目前存在的硅酮和乙丙橡胶间隔条有较低的生产成本和更好的可加工性。
附图说明
图1为本发明的暖边间隔条的端面图。
附图标号：1、材料A，2、材料B，3、微孔
具体实施方式
以下的实施例便于更好的理解本发明，但并不限定本发明。另外，下述实施例中，如无特殊说明，所使用的实验方法均为常规方法，所用材料、试剂等均可从生物或化学试剂公司购买。
下列实施例中：
分子筛：福建汇盈化学品实业(泉州)有限公司的产品，产品型号3A，4A分子筛原粉；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)：日本三井公司的产品，产品型号P1403；
乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)：日本可乐丽公司的产品，产品型号H101.；
聚异丁烯(PIB)：巴斯夫公司的产品，产品型号B80。
实施例1
分子筛母粒的制备：将3A分子筛在120℃下加热30分钟，冷却到室温，与分散剂(聚乙烯蜡)和EVA按质量份数3A分子筛:分散剂:EVA＝60:30:10混合，用双螺杆挤出机挤出造粒，得粒径为Φ2～3mm×3mm的分子筛母粒。
材料A的制备：将分子筛母粒与EVA、AC(氮甲基甲酰胺，发泡剂)、DCP(过氧化二异丙苯，交联剂)、石蜡按质量份比40:56:3:0:1混合均匀,得到材料A。其中：发泡剂AC中含有30％AC质量的助发泡剂氧化锌。
材料B的制备：将乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)与聚异丁烯(PIB)按质量比90:10混合均匀，得到材料B。
将材料A与材料B分别送入螺杆挤出机，材料A在100～190℃、材料B在120～220℃下塑化熔融后，按材料A:材料B为90:10的质量比从“口”型模口挤出，制得本发明暖边间隔条，其端面图如图1。图1可见，本发明的方法制备的间隔条，材料B粘附在材料A的一面，这样的结构，可以大大减低间隔条对于水分的透过性，有效避免因水汽渗漏而导致中空玻璃内产生霉菌和空气的渗漏，使中空玻璃的寿命延长，节能保温效果提高。材料A中含有大量的渗透性强的干燥物(分子筛)，这样的结构，使整窗的露点下降快，不易产生结露、变形和玻璃炸裂等不良现象；材料A中的发泡剂受热分解，分解的气体在聚合物体系中成核、生长并形成很多半开半闭的微孔，这些微孔一方面可以减小间隔条的导热系数提高材料的绝热性能，另一方面可以减小材料的相对密度低、增加材料的比强度高、吸收冲击能量。
上述方法制备的间隔条，其导热系数为0.050w/mk，拉伸强度为5.2MPa、断裂伸长率大于300％。
实施例2
分子筛母粒的制备：将3A分子筛与4A分子筛按3:1的质量比混合，在150℃下加热20分钟，冷却到室温，得混合分子筛，与分散剂(其中聚乙烯蜡90份石蜡10份)和EVA按质量份，混合分子筛:分散剂:EVA＝50:40:10混合，用双螺杆挤出机挤出造粒，得粒径为Φ2～3mm×3mm的分子筛母粒。
材料A的制备：将分子筛母粒与EVA、AC(含有助发泡剂氧化锌30％)、DCP、石蜡按质量份35:62:2:0.5:0.5混合均匀，得到材料A。
材料B的制备：将乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)与高分子量异丁烯(PIB)按质量比92:8混合均匀，得到材料B。
将材料A与材料B分别送入螺杆挤出机，材料A在100～190℃下、材料B在120～220℃下塑化熔融后，按材料A:材料B为95:5的质量比从“口”型模口挤出，制得本发明暖边间隔条。
上述方法制备的间隔条，其导热系数为0.056w/mk，拉伸强度为5.5MPa、断裂伸长率315％。
实施例3
分子筛母粒的制备：将3A分子筛在120～150℃下加热20～30分钟，冷却到室温，与分散剂(其中聚乙烯蜡95份，石蜡5份)和EVA按质量份3A分子筛:分散剂:EVA＝65:30:5混合，用双螺杆挤出机挤出造粒，得粒径为Φ2～3mm×3mm的分子筛母粒。
材料A的制备：将分子筛母粒与EVA、AC(含有助发泡剂氧化锌30％)、TAIC(三烯丙基异氰脲酸酯)、石蜡按质量份30:68:1:0.5:0.5混合均匀，得到材料A。
材料B的制备：将乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)与高分子量异丁烯(PIB)按质量比95:5混合均匀，得到材料B。
将材料A与材料B分别送入螺杆挤出机，材料A在100～190℃下、材料B在120～220℃下塑化熔融后，按材料A:材料B为92:8的质量比从“口”型模口挤出，制得本发明暖边间隔条。
上述方法制备的间隔条，其导热系数为0.054w/mk，拉伸强度为5.7MPa、断裂伸长率312％。
实施例4
分子筛母粒的制备：将3A分子筛在140℃下加热25分钟，冷却到室温，与分散剂(聚乙烯蜡)和EVA按质量份3A分子筛:分散剂:EVA＝50:35:15混合，用双螺杆挤出机挤出造粒，得粒径为Φ2～3mm×3mm的分子筛母粒。
材料A的制备：将分子筛母粒与EVA、发泡剂偶氮二异丁腈、TAIC、石蜡按质量份25:71:3:0:1混合均匀，得到材料A。
材料B的制备：将乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)与高分子量异丁烯(PIB)按质量比95:5混合均匀，得到材料B。
将材料A与材料B分别送入螺杆挤出机，材料A在100～180℃下、材料B在120～220℃下塑化熔融后，按材料A:材料B为92:8的质量比从“口”型模口挤出，制得本发明暖边间隔条。
上述方法制备的间隔条，其导热系数为0.053、拉伸强度为5.0MPa、断裂伸长率252％。
实施例5
分子筛母粒的制备：将3A分子筛在130℃下加热25分钟，冷却到室温，与分散剂(其中含聚乙烯蜡95份，石蜡5份)和EVA按质量份分子筛:分散剂:EVA＝60:25:15混合，用双螺杆挤出机挤出造粒，得粒径为Φ2～3mm×3mm的分子筛母粒。
材料A的制备：将分子筛母粒与EVA、发泡剂偶氮二异丁腈、交联剂TAIC、石蜡按质量份25:71:3:0:1混合均匀，得到材料A。
材料B的制备：将乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)与高分子量异丁烯(PIB)按质量比95:5混合均匀，得到材料B。
将材料A与材料B分别送入螺杆挤出机，材料A在100～180℃下、材料B在120～220℃下塑化熔融后，按材料A:材料B为92:8的质量比从“口”模口挤出，制得本发明暖边间隔条。
上述方法制备的间隔条，其导热系数为0.053，拉伸强度为5.1、断裂伸长率210％。
实施例6
分子筛母粒的制备：将3A与4A分子筛按质量比1：1混合，在150℃下加热20分钟，冷却到室温，与分散剂(其中含聚乙烯蜡90％,石蜡10％)和EVA按质量份分子筛:分散剂:EVA＝55:30:15混合，用双螺杆挤出机挤出造粒，得粒径为Φ2～3mm×3mm的分子筛母粒。
材料A的制备：将分子筛母粒与EVA、发泡剂科莱恩的发泡剂BIH70、交联剂TAC、石蜡按质量份25:71:3:0:1混合均匀，得到材料A。
材料B的制备：将乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)与高分子量异丁烯(PIB)按质量比95:5混合均匀，得到材料B。
将材料A与材料B分别送入螺杆挤出机，材料A在100～180℃下、材料B在120～220℃下塑化熔融后，按材料A:材料B为95:5的质量比从“口”模口挤出，制得本发明暖边间隔条。
上述方法制备的间隔条，其导热系数为0.052，拉伸强度为4.9、断裂伸长率249％。
Claims (7)
1.一种用于中空玻璃的暖边间隔条，其特征在于，所述暖边间隔条是材料A和材料B分别塑化熔融后复合而成的双层结构，其中材料B粘附在材料A的一面上，材料A和材料B的质量比为90:10～95:5；
材料A按质量份由如下组分组成：
材料B按质量份由如下组分组成：
乙烯-乙烯醇共聚物 90～95
聚异丁烯 5～10；
材料A中所述分子筛母粒按质量份由如下组分组成：
分子筛 50～65
分散剂 25～40
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 5～15。
2.根据权利要求1所述的用于中空玻璃的暖边间隔条，其特征在于，所述分子筛为3A分子筛或3A分子筛与4A分子筛的混合物，混合物中3A分子筛的质量为混合物总质量的50%以上。
3.根据权利要求1所述的用于中空玻璃的暖边间隔条，其特征在于，所述发泡剂为氮甲基甲酰胺、偶氮二异丁腈、科莱恩的发泡剂BIH70中的一种。
4.根据权利要求1所述的用于中空玻璃的暖边间隔条，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯、三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯中的一种。
5.根据权利要求1所述的用于中空玻璃的暖边间隔条，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯蜡或聚乙烯蜡与石蜡的混合物，混合物中聚乙烯蜡的质量为混合物总质量的90%以上。
6.根据权利要求1～5的任一项所述的用于中空玻璃的暖边间隔条，其特征在于，所述分子筛母粒的制备方法为：按质量份，先将分子筛粉在120～150℃下加热20～30 min，冷却至室温后与分散剂，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物干态混合后，送入螺杆挤出机，于100～120℃下塑化熔融后挤出，风冷后切粒得到分子筛母粒，分子筛母粒粒径为Φ2～3mm×3mm。
7.如权利要求1所述的用于中空玻璃的暖边间隔条的制备方法，包括如下步骤：
（1）将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、分子筛母粒、发泡剂、交联剂、石蜡按质量份混合均匀，得材料A；
（2）将乙烯-乙烯醇共聚物、聚异丁烯按质量份混合均匀，得材料B；
（3）将材料A和材料B分别送入螺杆挤出机，将材料A在100～190℃下、材料B在120～220℃下塑化熔融后，材料A和材料B按质量比同时从模口挤出，制得产品。
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