熱塑隔條（TPS）暖系統(tǒng)中空玻璃密封壽命的探討

【中玻網(wǎng)】1、引言

　　中空玻璃由于優(yōu)越的節(jié)能性能，在建筑中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，隨著建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高以及被動(dòng)式建筑的推廣應(yīng)用，對(duì)中空玻璃節(jié)能特性的要求也逐步提高，Low-E玻璃的廣泛使用，中空玻璃中充入氬氣、氪氣等惰性氣體來(lái)改善隔熱性能的產(chǎn)品也在逐年增加，這些中空玻璃配置的提升造成生產(chǎn)制造成本也在不斷增加。圖1給出了從單片玻璃到三玻兩腔的各類(lèi)典型配置和對(duì)應(yīng)的傳熱系數(shù)K值。

　　然而，中空玻璃為人們提供的節(jié)能性能不應(yīng)當(dāng)僅是一個(gè)短期、靜態(tài)的行為，而應(yīng)是一種長(zhǎng)期的和動(dòng)態(tài)的概念。如果中空玻璃密封過(guò)早失效，不僅不節(jié)能，反而會(huì)造成能源更多地浪費(fèi)，尤其是配置很高的中空玻璃產(chǎn)品。探討如何提高中空玻璃的耐久性和密封壽命，使其長(zhǎng)時(shí)間發(fā)揮節(jié)能作用，是材料生產(chǎn)商和玻璃生產(chǎn)企業(yè)及廣大使用者一直以來(lái)關(guān)心的課題。

　　圖1不同結(jié)構(gòu)中空玻璃的K值比較

　　2、中空玻璃系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式

　　2.1中空玻璃密封方式的演變

　　中空玻璃的工藝進(jìn)化源自密封技術(shù)的創(chuàng)新。圖2給出了中空玻璃不同密封結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程。中空玻璃從19世紀(jì)的吹制及焊接發(fā)展到20世紀(jì)的膠封工藝后，才使中空玻璃的推廣使用和工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代。

　　圖2中空玻璃不同密封系統(tǒng)的演變

　　膠封中空玻璃系統(tǒng)目前可以分為單道密封系統(tǒng)、槽鋁式雙道密封系統(tǒng)以及TPS雙道密封系統(tǒng)。

　　大家熟悉的傳統(tǒng)的槽鋁式中空玻璃雙道密封系統(tǒng)由于生產(chǎn)過(guò)程中使用的原材料比較多，其使用壽命與玻璃及邊部材料（如間隔條、干燥劑、密封膠）的質(zhì)量和中空玻璃在制作過(guò)程中的工藝水平和生產(chǎn)控制有直接關(guān)系。在我國(guó)，目前的中空玻璃國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T11944-2012中要求中空玻璃壽命要達(dá)到15年。然而，從目前的實(shí)際質(zhì)量看，能達(dá)到15年的使用壽命還是有一定困難的，更不要說(shuō)與建筑同壽命的要求。

　　2.2熱塑隔條（TPS）密封系統(tǒng)的特點(diǎn)

　　2.2.1優(yōu)良的暖邊

　　中空玻璃的邊部密封材料有鋁條、鋼及不銹鋼材料、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系硅材料等，由于其材料本身的導(dǎo)熱系數(shù)不同，在中空玻璃邊部形成的熱量傳導(dǎo)也有很大差別。表1給出了用于中空玻璃不同類(lèi)型材料的導(dǎo)熱系數(shù)。

　　由不同類(lèi)別的材料構(gòu)成邊部密封系統(tǒng)，會(huì)產(chǎn)生不同的熱傳導(dǎo)效果，熱塑隔條（TPS）拋棄了傳統(tǒng)中空玻璃間隔條所采用的傳熱良好的鋁、不銹鋼等金屬，用其制作的中空玻璃的線性熱傳導(dǎo)系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)產(chǎn)品，阻隔了玻璃邊緣的散熱，從而提高了整窗的節(jié)能效果。圖3是熱成像下傳統(tǒng)的槽鋁式中空玻璃與熱塑隔條TPS中空玻璃的比較，從圖3可以看出，由于傳統(tǒng)的邊部密封系統(tǒng)采用鋁等金屬材料作為間隔材料，導(dǎo)熱系數(shù)很高，導(dǎo)致熱量容易從邊部密封面積穿過(guò)中空玻璃，體現(xiàn)在邊緣的溫度較低。

　　圖3傳統(tǒng)槽鋁式中空玻璃與

　　TPS中空玻璃的熱成像對(duì)比

　　隨著人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)居住環(huán)境的舒適性要求也越來(lái)越高，熱塑隔條（TPS）密封系統(tǒng)帶來(lái)的暖邊效應(yīng)有利于穩(wěn)定室內(nèi)溫度，降低空氣對(duì)流，能提供更加舒適的室內(nèi)環(huán)境。由于暖邊系統(tǒng)的存在，也會(huì)降低窗玻璃邊緣水霧的凝聚，同時(shí)也降低了窗框的維護(hù)費(fèi)用（如圖4）。

　　圖4傳統(tǒng)槽鋁式中空玻璃與

　　2.2.2低的水汽透過(guò)率

　　熱塑隔條（TPS）采用了特殊丁基膠混合分子篩直接擠出成型，密封材料的一致性較好。同時(shí)，由于熱塑隔條還能與玻璃及硅酮膠形成親密無(wú)間的化學(xué)粘接，使中空玻璃結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定、粘接更牢固。表2給出了不同密封材料的水汽和氣體透過(guò)率，可以看到丁基膠材料比硅酮膠和聚硫膠有更好的水汽和氣體阻隔能力，會(huì)形成更好的屏障阻隔水汽的進(jìn)入和氣體的泄露，有利于長(zhǎng)期保持中空玻璃的密封性能，從而保證節(jié)能性能。