一种夹胶真空玻璃及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种夹胶真空玻璃及其制备方法与应用。该夹胶真空玻璃包括第一玻璃板和第二玻璃板，以及由第一玻璃板和第二玻璃板组成的真空层；其中，所述第一玻璃板为由至少两层玻璃和至少一层胶膜组成的夹胶玻璃；并且，所述真空层的边缘通过冷激光焊接的方式进行封装。本发明专利技术还提供了上述夹胶真空玻璃的制备方法以及其作为车辆车窗或建筑物外窗的应用。本发明专利技术所提供的夹胶真空玻璃具备良好的隔声、隔热性能，并且其重量较轻，适合用于高速铁路等对于隔声、隔热等有特殊要求的环境。隔热等有特殊要求的环境。隔热等有特殊要求的环境。

A kind of laminated vacuum glass and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种夹胶真空玻璃及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及一种夹胶真空玻璃及其制备方法与应用，属于真空玻璃制备


技术介绍

[0002]多层胶合中空玻璃窗早已普遍应用于轨道交通与大型建筑等领域，已经普及化的轨道交通包括高速铁路(以下简称高铁)、动车、捷运、地铁、轻轨等等，均是基础建设的重要项目之一，对于经济建设与交通运输扮演着重要的角色，以下以要求最严格的高铁/动车作为讨论对象，并以此作为推广至所有轨道交通工具的基础。随着行驶速度逐渐提升，例如原先的动车平均时速在200km/hr等级，逐渐提升到目前高铁的300km/hr等级，接下来高铁也将逐步向400km/hr或更高的速度挑战；随着速度提升，高铁车厢的结构安全与用户体验也面临更加严苛的挑战，其中车厢的玻璃侧窗直接面对阳光照射、外部冷暖温差、轨道噪声等等的环境因素，随着行驶速度提升，侧车窗也受到更严格的节能、降噪、减重的要求。
[0003]目前的动车或高铁车窗主要是由中空夹层玻璃组成，典型的高铁车厢侧窗结构如图1A所示。夹层玻璃是指由两片或多片玻璃之间夹了一层或多层的有机聚合物中间膜，经过高温预压或抽真空高温压制后使的玻璃与中间膜紧固黏合为一体的一种复合玻璃；常用的玻璃中间膜有聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral,PVB)、乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物(Ethylene
‑
vinyl acetate copolymer,EVA)、乙烯
‑
甲基丙烯酸共聚物(Plus,SGP)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(Thermoplastic polyurethanes,TPU)等，也有一些比较特殊的中间膜或装饰件也可以安装到玻璃板之间，形成夹层玻璃，例如：彩色中间膜，Low
‑
E中间膜，含有金属网格的中间膜，以及PET或PI类的功能性中间膜等。夹层玻璃具有许多功能，包括更加耐撞击，并借此提升玻璃窗的安全防护能力；当玻璃受到外力破碎时，碎玻璃会被胶粘在中间膜上，不容易散落而造成人员割伤；有些中间膜兼具一部分的隔热或隔声功能；因为具有上述这些优点，夹层玻璃经常被用在汽车等交通工具上。夹层玻璃也可以用来制作成中空玻璃，提升其隔热与隔声的效果，此类中空复合玻璃已经大量应用在高楼建筑的环保节能玻璃窗；近年来由于地铁、动车、高速铁路等轨道交通蓬勃发展，中空复合玻璃也被应用到这些车厢中的门窗与侧窗。
[0004]一般而言，建筑玻璃与车用玻璃除了安全防护与舒适这两项基本功能外，随着全球暖化日益严重，环保节能减碳也是重点考量，这其中对于玻璃的隔热与隔音性能就显得特别重要。以单片镀银6mm厚度的玻璃，其热导率(U值)约在4.5W/m2·
K，以两片6mm厚度所组合的镀银中空玻璃，中空层厚度≥10mm，其U值约在1.5
‑
2.0W/m2·
K；前者计权隔声量(R
w
)约为25dB，后者约为27dB。当玻璃厚度与中空层厚度下降时，玻璃窗整体的隔热与隔声能力都会跟着下降，若同时要求提升隔热、隔声与减重三项指标，那么现有这种中空搭配夹层玻璃的组合就越来越难完成日益提升的上述三项指标，因此，本领域亟待能够同时满足上述三项要求的玻璃产品。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种夹胶真空玻璃，通过采用特殊的结构和焊接方式，得到了一种具有较高隔声、隔热效果并且重量较轻的玻璃。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供了一种夹胶真空玻璃，其包括第一玻璃板和第二玻璃板，以及由第一玻璃板和第二玻璃板组成的真空层；其中，所述第一玻璃板为由至少两层玻璃和至少一层胶膜组成的夹胶玻璃；
[0007]并且，所述真空层的边缘通过冷激光焊接的方式进行封装。
[0008]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述第一玻璃板或第二玻璃板中设有中空层，此时本专利技术的夹胶真空玻璃可以称为：真空+中空夹层玻璃。其中，中空层的厚度优选为8
‑
16mm。
[0009]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，真空层位于玻璃板与夹胶玻璃板之间或者两层夹胶玻璃板之间，与真空层最贴近的两片玻璃的四周具有长度比其他玻璃板至少长出10mm的突出部分，作为激光焊接与密封胶进行气密封装之用，在此突出部分的其中一片玻璃中至少留有一个通孔，作为抽气之用，通孔直径不小于1mm；真空层在常压下组装，工艺温度最高不超过120℃；真空层周边气密封装完成后于日常可见光下直视，激光焊缝透明无痕。
[0010]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述真空层的厚度为0.1
‑
0.5mm。通过将真空层的厚度控制在适当的范围能够使本专利技术的夹胶真空玻璃具有良好的隔声、隔热性能。其中，当真空层的厚度在0.2
‑
0.35mm之间时，能够获得最佳的隔热效果，厚度超过0.5mm时，隔热效果会下降，厚度低于0.2mm时，制造良率会下降。
[0011]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，真空层内会布置适当数量的微小支撑物，于真空层内形成真空状态(气体压力小于0.01Pa)时，可以提供足够的支撑力让玻璃板能顶住大气压力而不变形；若支撑力不够会导致玻璃板相互靠近，就改变了真空层的厚度，影响夹胶真空玻璃的隔声、隔热性能。
[0012]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述第一玻璃板为由两层玻璃和一层胶膜组成的夹胶玻璃；并且，两层玻璃的厚度分别为不小于3mm与不小于1mm，两层玻璃(不含胶膜的厚度)总厚度不超过10mm，胶膜的厚度为不小于0.7mm。
[0013]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述第一玻璃板为由三层玻璃、一层胶膜组成的夹胶玻璃，并且，三层玻璃中的两层之间设有所述中空层，即第一玻璃板中设有一层中空层。
[0014]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述第二玻璃板为由至少两层玻璃和至少一层胶膜组成的夹胶玻璃。
[0015]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述第二玻璃板为由至少三层玻璃和至少两层胶膜组成的夹胶玻璃。
[0016]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述第二玻璃板为由两层玻璃和一层胶膜组成的夹胶玻璃；并且，两层玻璃的厚度分别为不小于2mm与不小于1mm，两层玻璃的总厚度不超过8mm，胶膜的厚度为不小于0.7mm。
[0017]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述第二玻璃板为由三层玻璃和两层胶膜组成的夹胶玻璃；并且，三层玻璃的总厚度不超过8mm，两层胶膜的总厚度不超过3.2mm。
[0018]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述玻璃选自钠钙玻璃、铝硅玻璃、硼硅玻璃中的一种或两种以上的组合。
[0019]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述胶膜选自PVB膜、EVA膜、SGP膜和TPU膜中的一种。
[0020]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，采用冷激光焊接时，焊缝的数量按照以下公式确定：
[0021][0022]其中，N为焊缝数量，单位为条；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种夹胶真空玻璃，其包括第一玻璃板和第二玻璃板，以及由第一玻璃板和第二玻璃板组成的真空层；其中，所述第一玻璃板为由至少两层玻璃和至少一层胶膜组成的夹胶玻璃；并且，所述真空层的边缘通过冷激光焊接的方式进行封装；优选地，所述真空层的厚度为0.1
‑
0.5mm，优选为0.2
‑
0.35mm。2.根据权利要求1所述的夹胶真空玻璃，其中，所述第一玻璃板或第二玻璃板中设有中空层；优选地，所述中空层的厚度为8
‑
16mm。3.根据权利要求1或2所述的夹胶真空玻璃，其中，所述第一玻璃板为由两层玻璃和一层胶膜组成的夹胶玻璃；并且，两层玻璃的厚度分别为不小于3mm与不小于1mm，两层玻璃总厚度不超过10mm，胶膜的厚度为不小于0.7mm；优选地，所述第一玻璃板为由三层玻璃、一层胶膜组成的夹胶玻璃，并且，三层玻璃中的两层之间设有所述中空层。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的夹胶真空玻璃，其中，所述第二玻璃板为由至少两层玻璃和至少一层胶膜组成的夹胶玻璃；优选地，所述第二玻璃板为由至少三层玻璃和至少两层胶膜组成的夹胶玻璃。5.根据权利要求4所述的夹胶真空玻璃，其中，所述第二玻璃板为由两层玻璃和一层胶膜组成的夹胶玻璃；并且，两层玻璃的厚度分别为不小于2mm与不小于1mm，两层玻璃的总厚度不超过8mm，胶膜的厚度为不小于0.7mm。6.根据权利要求4所述的夹胶真空玻璃，其中，所述第二玻璃板为由三层玻璃和两层胶膜组成的夹胶玻璃；并且，三层玻璃的总厚度不超过8mm，两层胶膜的总厚度不超过3.2mm。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的夹胶真空玻璃，其中，所述玻璃选自钠钙玻璃、铝硅玻璃、硼硅玻璃中的一种或两种以上的组合。8.根据权利要求1
‑
7任一项所述的夹胶真空玻璃，其中，所述胶膜选自PVB膜、EVA膜、SGP膜和TPU膜中的一种。9.根据权利要求1
‑
8任一项所述的夹胶真空玻璃，其中，所述冷激光焊接的焊缝的数量按照以下公式确定：其中，N为焊缝数量，单位为条；w为焊缝平均宽度，单位为mm；S
sealing
为焊接密封区块的焊接强度，单位为MPa；α为玻璃的热膨胀系数，单位为℃
‑1；ΔT为真空层两侧玻璃板的温差，单位为℃；E为玻璃的弹性模量(杨氏系数)，单位为MPa；H为受热膨胀的玻璃板的厚度，单位为mm。10.根据权利要求1
‑
9任一项所述的夹胶真空玻璃，其中，所述真空层设有微支柱；优选地，所述微支柱为柔性微支柱，所述柔性微支柱具有至少一层纤维层。11.根据权利要求10所述的夹胶真空玻璃，其中，所述柔性微支柱具有两层以上的纤维层组成的复合结构。
12.根据权利要求11所述的夹胶真空玻璃，其中，所述柔性微支柱具有至少两层纤维层与至少一层金属层和/或合金层组成的复合结构，所述金属层和/或合金层位于两层纤维层之间。13.根据权利要求12所述的夹胶真空玻璃，其中，所述柔性微支柱具有至少三层纤维层与至少两层金属层和/或合金层组成的复合结构，其中，所述金属层和/或合金层间隔设置于纤维层之间。14.根据权利要求10
‑
13任一项所述的夹胶真空玻璃，其中，所述纤维层的厚度为0.1mm至3.0mm。15.根据权利要求12
‑
14任一项所述的夹胶真空玻璃，其中，所述金属层或合金层的厚度为0.3mm以下，优选为0.01mm至0.3mm。16.根据权利要求10所述的夹胶真空玻璃，其中，所述柔性微支柱的直径为0.2mm
‑
2.0mm；优选为0.2mm
‑
0.5mm。17.根据权利要求10所述的夹胶真空玻璃，其中，所述柔性微支柱的导热系数≤1W/m
·<...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁原杰，叶舒，王伟来，王敏惠，
申请(专利权)人：福耀高性能玻璃科技福建有限公司，
类型：发明
国别省市：