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1、第四章 夹层玻璃,本章要求,1、掌握夹层玻璃概念及工艺过程，掌握夹层玻璃缺陷的成因。了解夹层玻璃的生产动态。2、掌握贴膜玻璃生产工艺及影响热塑性材料层与相邻材料层开始有效粘结温度的因素。3、掌握夹丝、夹网玻璃的概念及其性能。,4.1夹层玻璃的生产概况,一、发展历史 二、定义及特性三、夹层玻璃的种类 四、夹层玻璃的制造方法,一、发展历史,1903年，法国别奈迪克（硝酸纤维素）1910年，英国特立普勒克斯(Triplex.Co.)公司正式生产夹层玻璃（硝酸纤维和醋酸纤维素），其缺点是随着时间增加出现变色脆化的老化现象。从1930年末开始，中间膜采用聚乙烯醇缩丁醛（PVB），使夹层玻璃的性能和寿命显
2、著提高。1956年中国最早由北京建材研究院开发成功；1957年上海耀华玻璃厂建成第一套干法夹层玻璃机组20世纪60年代中期，秦皇岛耀华玻璃厂：军用夹层玻璃机组，航空防弹玻璃；20世纪70年代后期，秦皇岛耀华厂采用灌浆法生产湿法夹层玻璃获得成功；随后洛阳玻璃厂率先从芬兰引进夹层玻璃生产线；20世纪90年代中期，中国耀华玻璃集团研制出防火夹层玻璃和装饰夹层玻璃。,二、定义及特性,1、定义：夹层玻璃是由两片或两片以上的玻璃，用透明的弹性胶片牢固粘合而成。(Laminated glass),二、定义及特性,2、特性：安全性、隔音性、节能性、防褪色等等,普通退火玻璃 一撞就碎，典型的破碎状况（包括较厚的
3、玻璃）会产生许多长条形的锐口碎片。,夹层玻璃 安全破裂，在重物撞击下可能碎裂，但整块玻璃仍保持一体性，碎块和锋利小碎片仍与中间膜粘在一起。,钢化玻璃 需要较大撞击力才碎，一旦碎裂，整块玻璃爆裂成无数细微颗粒，框架中仅存少许碎玻璃。,三、夹层玻璃的种类,PVB胶片夹层玻璃；（普通夹层、吸热夹层、镀膜夹层、钢化夹层、调光夹层、超薄夹层、防弹夹层等）以固相水合硅酸钠膨胀层为防火中间层的防火玻璃；以EN胶片为中间层的真空一步法（无需用高压釜）夹层玻璃。真空一步法夹层玻璃不仅可生产普通安全玻璃，而且可生产带饰物的装饰夹层玻璃。,防火玻璃（固相水合硅酸钠膨胀层）,由两层或两层以上玻璃用透明防火胶粘结在一起
4、制成的。在遇火几分钟后，中间膜即开始膨胀发成很厚的象泡沫状的绝热层，性能好的防火玻璃，在1000以上的高温下仍有良好的防火阻燃性。,防火玻璃,对防火玻璃的设计要求要考虑两点：1、必须完整，不能破裂开口或洞穿，以免造成空气流动促使直接火的蔓延；2、玻璃即使完整，由于传热使玻璃背火面的易燃材料在热辐射下着火，会间接造成火势扩展。防火效果评价：热辐射强度、耐火完整性、耐火隔热性,A类,B类,C类,饰物夹层玻璃,防弹、防盗玻璃夹层玻璃的一种，由多层玻璃和胶片叠合制成，总厚度一般要在20mm以上，要求较高的防弹玻璃总厚度可以达到50mm以上。,防弹玻璃,防弹玻璃岗亭,穆斯林联盟(领袖派)旁遮普省主席伊拉
5、希在防弹玻璃后向支持者发表讲话（2008.14）,不同枪械的能量与防弹玻璃厚度,2009年9月22日中国玻璃网防弹玻璃价格行情,防爆玻璃,又称作防炸弹玻璃，其定义为在一定当量的炸弹爆炸攻击下，玻璃不脱离框架且保持完好或仅有非穿透性破坏。,常见夹层玻璃品种及其用途,四、夹层玻璃的制造方法,灌浆法（湿法B类）和夹胶法（干法A类）。灌浆法是用二丁酯、甲酯为主体，加上其他成分配成胶液，灌入预先制好的玻璃腔内，加热固化或光照制成。该法一般是手工成型方法，工艺简单，价格低，投资小，可小规模生产。,湿法夹层玻璃的特点,优点1、拾遗补缺的作用，多种小批量订货时有一定市场2、可以制造超大板面的夹层玻璃（干法受辊
6、压机、高压釜的限制）3、可制造曲面夹层玻璃缺点在产品性能上要比干法逊色很多，不适于自动化生产，人为影响因素多。,这种玻璃破碎后，出现了尖利的锐角和大块的碎片。,4.2夹层玻璃的生产技术,干法：高品质的固体PVB中间膜代替了流质的浆料 本章我们主要以夹胶法为主，来介绍夹层玻璃的生产工艺和设备。一、原材料1、玻璃：高光学性能和机械性能、透光度85，退火良好、厚度均匀、无波纹的优质浮法平板玻璃钢化玻璃、彩色玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃、优质平板玻璃、磨光玻璃等。,2、胶片,能用于夹层玻璃生产的胶片种类很多，如聚甲基丙烯酸树脂、赛纶、有机硅橡胶、聚氨脂、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）等等。其中以PVB胶片的性
7、能最为优异。PVB胶片（Poly Vinyl Butyral，聚乙烯醇缩丁醛）：（1）特点：透明、无色、耐热、耐光、耐寒、耐湿，粘结性能好，机械强度高；在常温下是高弹态物质，在高温以上是弹塑性，它带给夹层玻璃很好的整体性。（2）成分：PVB胶片是聚乙烯醇和油状的醛缩合的产物:含有6578聚乙烯醇缩丁醛，1932聚乙烯醇和3的聚醋酸乙烯酯。,PVB树脂胶片对无机玻璃有很好的粘结力，具有透明、耐热、耐寒、耐温、机械强度高等特性，用PVB胶片制成的特种玻璃在受到外界强烈冲击时，能够吸收冲击能量，不产生破碎片,是当前世界上制造夹层安全玻璃用的最佳粘合材料。,彩色PVB胶片,夹层玻璃用PVB胶片,2、P
8、VB胶片,（3）制备方法：流延法：将含有增塑剂的聚乙烯醇缩丁醛流压在抛光表面上，接着从胶片层分离出聚合物，为了防止胶片粘结，洒一些纯碱粉。挤压法：将聚乙烯醇缩丁醛和增塑剂的混合物在挤压机上成型。,流延法成型,流延机加料部分结构示意图,a外观质量,PVB胶片的外观质量要求,（4）对PVB胶片的质量要求,（4）对PVB胶片的质量要求,b耐热性胶片在150的环境下放置2h，不产生流淌现象。c耐寒性胶片在50的环境下放置2h，不变硬，不变脆，不产生混浊现象。d抗拉强度、厚度公差、花纹深度及其他胶片的抗拉强度2MPa，断裂时的延伸率200，厚度公差50m。胶片表面应有一定的粒度（不规则的坑坑洼洼）或花纹
9、，花纹的深度在0.02mm左右。,PVB胶片,目前全世界PVB树脂的生产能力约为13万吨年美国首诺公司、美国杜邦公司、日本积水化学工业公司和德国佳士福公司秦皇岛嘉华塑胶有限公司、贵州有机化工厂、保定乐凯胶片厂、上海塑料研究所、天津市燕化新材料有限公司,二、夹层玻璃的生产,1、工艺流程：合片辊压加热炉辊压封边剂高压釜手推车封边剂高压出高压釜检验包装入库合片：玻璃与PVB加合，1824，湿度1828 第一次预压：排除玻璃间残留的空气；第二次预压：使玻璃片粘住胶片高压目的：使残留的空气溶解在PVB中，通过扩散作用使PVB与玻璃最终相互粘接；减小PVB厚度差，节约预压时间 高压釜：135150，0.8
10、1.5MPa，0.54h,玻璃夹层机,高压釜,夹胶玻璃自动合片生产线,2、夹层玻璃缺陷的成因,脱胶,短期脱胶：存在大量残留空气或水，平整度差、粘接力差,长期脱胶：由于溶剂与水分子的侵蚀,气泡,中部气泡：排气不好,冷抽时间短，温度高，真空度不够,热抽温度过高,高压时温度、压力太低，时间短,PVB或玻璃厚薄不均、PVB褶皱,边部密集小气泡：高压釜排气温度过高、冷却温度过快,空气穿透,原因：封边不好，导致高压空气从封边不好处穿透,解决办法：改善封边效果提高封边温度，使用封边剂，改善玻璃质量等,三、夹层玻璃的质量特性及检测方法,光学、热学、机械和外观特性 1、光学性能：透光率、耐光性、畸变和双像（1）
11、透光度是由玻璃和粘结层的透明度测定的。（2）耐光性：阳光长期辐射下不改变透光率的能力；水银石英灯的紫外线照射150h，测定透过率的改变（3）畸变：半暗室，用直线投影到屏幕上，测量屏幕上线的相对偏差；高质量的基础图像畸变可缩至最小（4）双像是从玻璃的两个表面的内反射造成的；在半暗室内，通过夹层玻璃观察光点的第二像的偏差。,三、夹层玻璃的质量特性及检测方法,2、热学性能：耐湿性、耐热性、光热稳定性（1）耐湿性：5055，空气相对湿度为100的密闭容器中放置15昼夜；或室温下每12h周期性地放入水中和空气中，整个周期为150h；不产生可见的脱胶。（2）耐热性：在沸水容器中煮2h，或在温度为602的烘
12、箱中持续48h（是否产生脱胶、气泡、和模糊的粘结层。）（3）光热稳定性：在100烘箱中放置24h后，在55，每平方米有功率为233W的氙灯的光照强度。3、机械性能：225g钢球（200g钢镖）5m（7.5m）,Impact Test Structure,(Side View),干法夹层玻璃生产厂家,深圳的中国南方玻璃集团公司秦皇岛耀华玻璃集团公司洛阳玻璃集团公司上海耀华皮尔金顿玻璃有限公司,4.3夹层玻璃的生产动态,一、减薄的夹层玻璃1、用厚度为12mm的薄玻璃和弹性粘合片制造的2、较高的机械强度、挠曲性和破坏时的安全性，重量轻，破碎时保持能见度 应用：主要用于汽车风挡玻璃。高抗穿透性（HPR
13、,high penetration resistance）夹层玻璃，中间夹有0.76mm的胶片，内层可用区域钢化玻璃，该玻璃弹性好，受到冲击而破裂时，玻璃碎片全部牢固地粘在中间胶片上而不影响视线，并具有较大的缓冲力，可减少对人体的伤害。,3、举例（PVB厚0.76mm）,1）比利时格拉威伯尔：0.91.5mm化学增强玻璃2）英国三层安全玻璃：外半钢化，内5mm（割伤数量下降66，碎片刺入深度减轻50）3）美国康宁公司：外2.7mm，内1.31.8mm化学钢化4）美匹兹堡平板玻璃工业公司：1.3mm玻璃片最安全,4.3夹层玻璃的生产动态,二、遮阳和隔热夹层玻璃由热反射玻璃或吸热玻璃制成的。这种夹
14、层玻璃可减少或吸收太阳光的辐射，减少日照量和阳光眩目，改善光强度，降低亮度和阳光的刺眼可提高安全性和舒适条件。吸热玻璃的透光率是7075，热反射玻璃的透光率小于50,举例：,美匹兹堡平板玻璃工业公司“Sundym”吸热玻璃、普通玻璃、JIBB胶片；“Solex”两块吸热玻璃、蓝绿色防护条带透明胶片；改变玻璃窗通量的玻璃，玻璃采用光反射和热反射涂层。后者可降低进入室内的光亮度，反射2630的太阳能，而前两者为56；改变金属氧化物涂层厚度来改变着色强度的热反射玻璃美利比欧文斯福特公司“Vigilpane”中性灰色和青铜色吸热玻璃，降低刺眼的太阳辐射和热辐射,举例：,比利时格拉威伯尔公司蓝绿色的“A
15、terman”隔热玻璃，Tv80，TIR45；“Y.H.P”半反射涂层玻璃，两片高强度玻璃，其一有薄得涂层，将可能透射到座位上的太阳热反射出去；“Stopray”风挡玻璃，一片热反射玻璃、T在整个表面或只在中部视区达70圣哥本公司用真空涂层法生产薄的半反射涂金玻璃，在玻璃上先涂上铝层，可使T降低330英国三层安全玻璃镀金安全夹层，金膜厚度15m，可保证最适宜的T和R,4.3夹层玻璃的生产动态,三、电热夹层玻璃 1、玻璃表面上有透明导电膜（最常见是二氧化锡）；2、带有以硅酸银膏带条排列在玻璃表面，并通过热加工粘结起来的线状电热丝；3、带有很细的压在夹层玻璃之间的金属丝电热元件。电热夹层玻璃能快速
16、均匀地加热玻璃的整个表面，使玻璃保持一定的温度，以防止在玻璃上产生结雾、结霜、结冰等现象，可保持玻璃表面干燥，可以代替汽车座位的空气加热系统。适用于寒冷地带的汽车风挡玻璃、后窗及建筑物等。,举例：,英国三层安全玻璃公司“Hyviz”外层玻璃的内表面贴上无色透明导电膜，T80，反射2000nm以上的红外线，良好视野，粘附力及化学、机械稳定性好。比利时格拉威伯尔公司在减薄夹层玻璃的两片玻璃的内表面都涂有透明的金属导电膜，而不降低总的透光率。法国用平行布置在胶片内的电热丝来实现玻璃的加热,电热丝夹层船用电加热玻璃,电动除雾,4.3夹层玻璃的生产动态,四、装有无线电天线的夹层玻璃 装有无线电天线的风挡
17、玻璃用于装有音响系统的汽车,四、装有无线电天线的夹层玻璃,美福特汽车公司、匹兹堡平板玻璃工业公司、英国三层安全玻璃、广东佛山市伦教汽车玻璃有限公司把0.10.2mm的康铜丝焊在中间膜上，再夹在两块玻璃中间而成。其优点是：可避免一般汽车上使用拉杆天线拉出和插入的麻烦，夹在玻璃内的天线不易腐蚀，能接收所有波段无线电波，可消除风的噪音。,4.3夹层玻璃的生产动态,五、防信息泄漏电磁屏蔽玻璃在两层玻璃或透明树脂间夹经特殊处理的金属网压制而成的；既可防止室内信息泄露，又可防止室外电磁波干扰。光学性能：具有良好的透光性和高解像度，可视效果好，无网感，使图象更加清晰。力学性能：抗振动性高、抗冲击性强。当屏蔽
18、玻璃总厚度在23.5mm以上时，具有防弹性能，经测试，五四手枪、半自动步枪、微型冲锋枪七米远正面射击不穿透。,装甲车电磁屏蔽玻璃,4.3夹层玻璃的生产动态,低档：屏蔽性能在60dB 以上，主要用于屏蔽室窗口高档：屏蔽性能在80dB 以上，主要用于各种电子设备、精密仪器的窗口。价格：高档：1元/平方厘米；低档：1700元/平方米秦皇岛玻璃研究院防辐射研究所,4.3夹层玻璃的生产动态,六、夹层玻璃膜片及贴膜玻璃膜片的开发PVB膜片优点：与无机玻璃有很好的粘结力，光学指标很好，透光率达90以上；耐热性、耐寒性、抗冲击性和抗老化性能都很好；折射率和玻璃几乎一样。缺点：PVB膜片生产夹层玻璃需用高压釜，
19、生产工艺较复杂。发展：1997年日本积水化学工业株式会社，首次在中国展示了他们生产的非高压釜夹层玻璃样品，即EN膜夹层玻璃。主要用于建筑物和装饰夹层玻璃,夹层玻璃的应用,欧洲45的商店橱窗采用夹层玻璃；澳大利亚夹层玻璃占建筑玻璃的22；美国建筑夹层玻璃约占夹层玻璃产量的701、建筑领域易对人身安全发生危害的地方：临街窗户、高层建筑、阳台门窗、大球类场馆等要求保安防范功能的建筑物：银行、金库、展览厅；加油站、警察局、军事基地；易燃物仓库、化工厂等要求控光、节能、降噪、美观的建筑物：古董店、博物馆；疗养院、医院、音乐厅；地板、天花板等2、汽车领域：防眩光夹层、电热夹层风挡玻璃3、航空领域：无机复合
20、、有机无机复合夹层，具有高强度、抗鸟撞、防雾、除霜、抗冰雹、防静电、抗辐射及防弹等性能4、其他领域：厚夹层，防水和承受较大的静压力。大型水族展览柜、深水水工窥视窗、坦克及潜艇的窥视窗等。,4.5贴膜玻璃,一、定义：贴有机膜的玻璃制品 贴膜玻璃基片：未经钢化或半钢化处理的单片玻璃；钢化或半钢化的玻璃板；夹层玻璃。贴膜玻璃的性能指标及检验方法可参考我国建材行业标准JC8641999此标准适合于建筑玻璃,贴膜玻璃的特点,在足够强的冲击下将其破碎，玻璃碎片能够粘附在有机膜上，不飞散，如果被击穿成一个洞，洞的边缘不应有未贴膜玻璃那样锯齿状。,No Film-Tempered Glass,With Fil
21、m-Tempered Glass,二、生产方法,法国2470003号专利,二、生产方法,1、排气和粘结：玻璃原片结构层间的气体被排除；一块模板与一层或每层热塑性材料接触，将各组装层加热，以便使它们之间发生粘结 2、影响热塑性材料层与相邻材料层开始有效粘结温度的因素：（l）热塑性材料层的性质；（2）与其相邻的玻璃板的性质；（3）是否使用一种有利于粘结的悬浮材料；（4）其他任何表面处理。,二、生产方法,悬浮物质,玻璃基片：10增塑聚氯乙烯和0.2（氨硅烷氯硅烷），用二氯乙烷和环己酮溶解,模板：浮法玻璃，气氛面用二甲二氯硅烷处理，该面与热塑性材料层相接触,3、适用于本专利的热塑性材料有如下几种：（1
22、）聚氯乙烯：硬型聚氯乙烯和增塑聚氯乙烯（2）聚氨基甲酸酯（3）聚乙烯醇缩丁醛,美国首诺科特玻璃功能膜公司（LLumar龙膜）,举例：,减少热量和眩光而增添舒适，阳光直射下在办公室工作或在家休闲会导致疲倦、双眼疲劳且注意力分散。龙膜是一种直接安装于窗玻璃内表面的产品，它有助于修正光照强区和背阳区温度的不均恒，并分散刺眼的、不舒服的眩光，使室内的员工更舒适，效率更高。,TISH-MAN建筑玻璃贴膜(上海铁狮门环保节能工程有限公司)采用杜邦的Myler基片加工制成，是多层坚韧的PET薄膜，复合上特殊的粘胶，再装贴于建筑玻璃的内表面,TISH-MAN隔热节能膜,阻隔高达90%造成热效应的太阳红外辐射，
23、而允许阳光中70%以上的可见光部分通过。其阻挡热量的效果几乎可与镜面效果的镀银薄膜媲美，而远远高于传统的染色薄膜。,未贴膜玻璃与贴膜玻璃的隔热测试,贴膜玻璃与未贴膜玻璃的紫外线测试,4.6夹丝、夹网玻璃,一、定义：采用压延玻璃工艺生产出来的夹有金属丝或金属网的平板玻璃。因为玻璃中夹有金属丝或金属网，使玻璃得到了增强。所以这种玻璃又称增强玻璃，它属于安全玻璃的范畴。,二、夹丝、夹网玻璃的分类与技术要求,1、产品分类：按表面状态：夹丝压花玻璃和夹丝磨光玻璃。产品按厚度分为6mm、7mm、10mm。产品按等级分为：优等品、一等品和合格品。产品尺寸一般不小于600 mm 400mm，不大于2000 m
24、m 1200mm。,2、技术要求：金属丝、金属网,彩云压花,灯芯纹,钻石压花,海棠压花,夹丝压花玻璃,三、夹丝、夹网玻璃的性能及应用,1、性能：防火性和安全性2、缺点：透视性不好；在玻璃边部裸露的金属丝易被腐蚀3、应用：用于防止火焰扩散延烧的开口部分；用于屋顶、天窗、阳台等部位；用于防火区、防烟壁。,山东农业大学体育场,银泰中心6mm+6mm双超白钢化夹丝玻璃8mm+8mm双超白夹胶玻璃,三、夹丝、夹网玻璃的性能及应用,4、安装存在的问题（1）剪断时，切口部分易损坏，其强度约为普通玻璃的一半，造成较大的应力集中，易产生热断裂现象。（2）线网表面经过特殊处理的，不易生锈。可切口部分是处于无处理状态，遇水会生锈。严重时，由于体积膨胀，切口部分可能产生裂化，降低边缘的强度。这是造成热断裂的原因。,本章小结,1、夹层玻璃、贴膜玻璃、夹丝夹网玻璃各自的概念2、干法制备夹层玻璃各工艺的作用，PVB？3、夹层玻璃出现缺陷的种类及原因？4、贴膜玻璃中，影响热塑性材料层与相邻材料层开始有效粘结温度的因素有哪些？5、夹丝夹网玻璃的两大性能、安装存在的问题？,
