夹层玻璃工艺讲解

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。

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。
由两层或两层以上玻璃 用透明防火胶粘结在一 起制成的。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。
举例：
比利时格拉威伯尔公司 蓝绿色的 “Aterman”隔热玻璃，Tv＝80％，TIR＝45％； “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3～30％ 英国三层安全玻璃 镀金安全夹层，金膜厚度15μm，可保证最适宜的T和R
§4.3夹层玻璃的生产动态

一、减薄的夹层玻璃 1、用厚度为1～2mm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, 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。
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
不影响使用，可由供需方商定
（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
≤50μm。胶片表面应有一定的粒度（不规则的坑坑洼洼）或花纹，
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，18～24℃，湿度18～28％ 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：135～150℃，0.8～1.5MPa，0.5～4h
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。
夹层玻璃 遭破坏后的效果
钢化夹层玻璃 遭破坏后的效果
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；
§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70～75％，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26％～30％的太阳 能，而前两者为5～6％； 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

3、举例（PVB厚0.76mm）

1）比利时格拉威伯尔： 0.9～1.5mm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1.3～1.8mm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

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。


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： 50 ～ 55 ℃，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 2 h， 或 在 温 度 为 60℃±2℃的烘箱中持续48h（是否产生脱胶、气泡、和 模糊的粘结层。）
（2）成分：PVB胶片是聚乙烯醇和油状的醛缩合的产 物: 含有 65％～ 78 ％聚乙烯醇缩丁醛，19％～ 32 ％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。

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。







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 短期脱胶：存在大量残留空气或水，平整度差、粘接力差 胶 长期脱胶：由于溶剂与水分子的侵蚀 冷抽时间短，温度高，真空度不够 中部气泡：排气不好 热抽温度过高 高压时温度、压力太低，时间短 气 泡 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 原因：封边不好，导致高压空气从封边不好处穿透 气 穿 解决办法：改善封边效果——提高封边温度，使用封边 透 剂，改善玻璃质量等
夹层玻璃用PVB胶片
彩色PVB胶片
2、PVB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
（4）对PVB胶片的质量要求
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）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