隨著我國建筑業(yè)的迅猛發(fā)展,玻璃幕墻,金屬板幕墻,石材幕墻等建筑外圍護結(jié)構(gòu)被廣泛采用,年竣工面積超過500多萬平方米。
國家建筑節(jié)能政策要求,自1996年起到2000年,新設(shè)計的采暖居住建筑應(yīng)完成1980一1981年當(dāng)?shù)赝ㄓ迷O(shè)計的能耗降低50%;從2005年起,新建采暖居住建筑應(yīng)在此基礎(chǔ)上再節(jié)能30%。新建采暖公共建筑2000年前做到節(jié)能50%,2010年在此基礎(chǔ)上再節(jié)能30%。因此,高性能的鋁合金保溫門窗也逐步被人們所接受。
但是,隨著幾年來國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,建筑業(yè)逐步趨向飽和,行業(yè)競爭也逾來逾激烈了。市場競爭不進則退,這是我們每個企業(yè)所面臨的嚴(yán)峻事實。
因此,在今后幾年里我國的建筑幕墻、鋁合金門窗行業(yè)應(yīng)該發(fā)展些什么?我們的鋁合金門窗產(chǎn)品今后的前景如何?企業(yè)應(yīng)開發(fā)那些新產(chǎn)品?我想就我們行業(yè)的幾種新產(chǎn)品談?wù)勎业膸c設(shè)想。鋁合金保溫節(jié)能門窗 一、概要 國家建筑節(jié)能政策要求,自1996年起到2000年,新設(shè)計的采暖居住建筑應(yīng)完成1980一1981年當(dāng)?shù)赝ㄓ迷O(shè)計的能耗降低50%;從2005年起,新建采暖居住建筑應(yīng)在此基礎(chǔ)上再節(jié)能30%。新建采暖公共建筑2000年‘前做到節(jié)能50%,2010年在此基礎(chǔ)上再節(jié)能30%。采暖區(qū),對熱環(huán)境差、能耗大的地區(qū),建筑節(jié)能改造工作自2000年起從重點城市成片開始,2005年起全國各城市普遍開始,到2010年重點城市普遍推行。
近幾年,全國部分地區(qū)已經(jīng)開始著手制定或逐步完善建筑節(jié)能管理辦法,部分省、市、自治區(qū)也開始頒布相應(yīng)的行政法規(guī)。例如北京市建委99年發(fā)布的《北京市“九五”住宅建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),建筑外窗部分補充規(guī)定》的通知規(guī)定:2000年1月1日起,北京市行政區(qū)域內(nèi)的各類住宅建筑外窗應(yīng)達(dá)到:
空氣滲透性能:I 級窗≤0.5m3/m·h;Ⅱ 級窗≤1.5m3/m·h 抗風(fēng)壓性能:I 級窗P≥3000Pa; 級窗P≥2500Pa 雨水滲漏性能:P≥250Pa 傳熱系數(shù):K(0)≤3.5W/m2K 隔聲性能:交通干線50米以內(nèi),隔聲≥30dB 單單從北京市建委提出的新建民用住宅建筑外窗的幾項基本要求來看,目前我國現(xiàn)有的各類門窗,如果從工程中正常抽檢,各項全部合格的產(chǎn)品可能寥寥無幾。多年來,我國的各類建筑門窗始終是在低品位、低價格的怪圈中徘徊,這種怪現(xiàn)象主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.塑料門窗可以替代其他各類門窗;塑料門窗在保溫方面是有著不可比擬的優(yōu)勢,但是就現(xiàn)在的技術(shù)而言,任何材料的門窗均可做成保溫節(jié)能門窗。同時,任何門窗也都有本身所固有的缺點。
2.大量使用推拉窗:近幾年來我國的建筑門窗中推拉窗的使用量特別大,似乎大家都認(rèn)為推拉窗是一種使用方便、性能好、價格便宜的產(chǎn)品。其實,就門窗的物理性,能而言,推拉窗的各項性能都是最差的,特別在保溫和密閉方面的性能就更差了。國家應(yīng)當(dāng)大力推廣使用平開窗。
3.我國建筑門窗的合理價格應(yīng)該是多少?我國的各類建筑門窗始終是在低品位,低價格的怪圈中。似乎大家都認(rèn)為,目前我國建筑門窗的價格就應(yīng)該在200—250元/m2左右。其實就北京目前的商住房而言,房屋價格在8000—10000元/m2所使用的門窗應(yīng)該在800一1000價格在5000—7000元/m2的門窗在600—800元/m2;房屋價格在4000元/m2以下門窗在350元/m2左右。
目前這種價格在200元/m 左右的門窗,不管是鋁合金門窗,還是塑鋼門窗,還是彩板門窗都做不出質(zhì)量好的產(chǎn)品來。
二、項目開發(fā)的意義及必要性 要把建筑節(jié)能作為建筑設(shè)計是否達(dá)標(biāo)的重要考核項目,必須嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)建筑節(jié)能的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
采暖區(qū)的建筑物要因地制宜地推廣各種保溫性能優(yōu)良的門窗,提高門窗的氣密性,在寒冷地區(qū)強制使用中空玻璃窗或雙層窗,嚴(yán)寒地區(qū)根據(jù)氣候條件可以使用低輻射鍍膜玻璃(Low—E 玻璃)的高效保溫節(jié)能窗! 改進各類建筑門窗的保溫氣密性能,改進并大力推進節(jié)能型門窗,加速制定各項建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),逐步配套成為系列產(chǎn)品。各類建筑設(shè)備產(chǎn)品都要在滿足功能要求的前提,淘汰和改造耗能的建筑產(chǎn)品。
1.建筑門窗的節(jié)能 住宅建筑的各部位能耗:建筑物中的不同材料,不同部位能耗有所不同。在華北地區(qū),建筑用37cm普通磚墻,普通鋼窗的各部位能耗比例:屋面一8.6%;外墻一25.6%;樓梯間-13.6%;地面-2.3%;外門窗-23.70%;建筑空氣滲透-23.1%;因此建筑外門窗的總能耗約占建統(tǒng)物全部熱損失的50%左右。
2.建筑外窗的熱損失分析 (1)門窗作為建筑外圍護結(jié)構(gòu)的一部分,其主要熱損失分三個部分:
a.熱傳導(dǎo)——主要指制造門窗的材料(玻璃.鋼鋁塑材料)是一種導(dǎo)體,有溫差時,材料從高溫端向低溫端傳導(dǎo)熱量,各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)不同,熱損失也不同。
幾種導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)材料名稱 木材 玻璃 PVC 鋼材 鋁合金 導(dǎo)熱系數(shù)(kcal/m·h·k) 0.12-0.3 0.7 0.14 50 140-175
b.輻射熱——主要指存在溫差時門窗材料(玻璃、鋼、鋁、塑材料)從高溫端吸熱向低溫斷輻射熱量,減少門窗輻射熱損失可以采用中空玻璃或低輻射鍍膜玻璃(LOw—E玻璃)。
c.空氣對流熱損失——主要是指存在溫差和空氣壓差的情況下門窗縫隙所產(chǎn)生的熱空氣滲漏。改進門窗型材的截面設(shè)計,改進現(xiàn)有門窗密封材料,充分利用等壓原理設(shè)計均可提高門窗密閉性能。
目前,我國住宅發(fā)展進入了一個新的發(fā)展時期,住宅需求已從追求簡單生存空間的數(shù)量型需求轉(zhuǎn)向數(shù)量,質(zhì)量并存的時期。推進住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化,正是為了從根本上解決住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的突出問題,通過提高住宅產(chǎn)業(yè)的科技含量,加快住宅建設(shè)從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變,全面提高住宅質(zhì)量和住宅產(chǎn)業(yè)的總體水平,滿足人民群眾日益增長的住宅需求。
三、前期科研成果水平與國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 當(dāng)前,抓好鋁合金節(jié)能門窗,首先要加快科技進步,重視技術(shù)推廣,積極開發(fā)和大力推廣成熟的新材料、新設(shè)備、新工藝,提高科技成果的轉(zhuǎn)化率,從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變。
近兩年,我國已經(jīng)引進或自行研制出了各類鋁合金節(jié)能保溫門窗十多種,通過檢測,其物理性能和保溫良好,部分企業(yè)的保溫門窗已經(jīng)在北京、上海、沈陽、哈爾濱等地使用。
歐美、日本等發(fā)達(dá)國家的節(jié)能門窗的開發(fā)和應(yīng)用早于我國20年,各類保溫節(jié)能門窗的使用十分普遍,公共建筑和高檔民用建筑的門窗大多是用較高檔的斷熱型鋁合金門窗,斷熱型材采用“壓條工藝”或“灌注工藝”,其中壓條工藝使用較多。也有一些門窗使用率型材十PVC的復(fù)合窗框。普通民用住宅使用單鋁框的門窗多一些,但是都使用中空玻璃。
部分企業(yè)鋁合金節(jié)能門窗概況單位 窗系列 斷熱方法 ! 璃 K0=W(m2·K) 設(shè)備情況 沈陽遠(yuǎn)大幕墻公司 平開窗 PA材料(滾壓) 5+12+6 K0=2.99 意大利 亞洲鋁廠有限公司 平開窗 推拉窗 聚氨基甲酸乙脂(灌注) 4+10+4 K0=2.99 美國 深圳西林公司 平開窗 PA材料 5+12+5 K0=2.98 意大利 渤海鋁業(yè)有限公司 平開窗 PA材料(滾壓) 4+12+5 K0=2.98 意大利 北京東亞鋁業(yè)有限公司 平開窗 填充材料(灌注) 中國 北京鋁材廠 平開窗 PA材料(滾壓) 意大利 營口瑞納斯鋁業(yè)有限公司 平開窗 PA材料(滾壓) 德國 沈陽黎明鋁窗工程公司 平開窗 推拉窗 填充材料(灌注) 中國 哈爾濱德強鋁業(yè) 平開窗 PA材料(滾壓) 意大利 沈陽節(jié)能門窗廠 推拉窗 Al+PVC+Al 5+12+5 K0=2.97 中國
中空玻璃在國外使用十分普遍,同時他們也很注重中空玻璃的制作加工工藝,多數(shù)中空玻璃使用6十12十6的結(jié)構(gòu),使用的玻璃有普通玻璃、鍍膜玻璃、Low—E 玻璃。玻璃中間的“中空層”也是很講究,普通類型的“中空”使用空氣層,高檔類型的“中空”里面填充氬氣或其他惰性氣體。如果使用低輻射鍍膜玻璃并填充氬氣,其保溫性能可達(dá)到K0≤1.6—1.8W/m2K,節(jié)能效果明顯。
中空玻璃的加工應(yīng)該是十分講究的,玻璃的清洗,分子篩的使用和方法,鋁管的材料和加工工藝,密封膠的使用等等。目前我國手工清洗玻璃的加工中空玻璃方法,和只打一層密封膠的方法是加工不出性能良好的中空玻璃的。
四、研制開發(fā)內(nèi)容及主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,新住宅建設(shè)要貫徹節(jié)約能源的方針,新建采暖居住建筑必須達(dá)到建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。要提高科技進步對門窗行業(yè)發(fā)展的貢獻率。積權(quán)開發(fā)推廣新材料、新技術(shù),對部分質(zhì)量低劣的產(chǎn)品、材料實行強制淘汰。開展國際合作,引進國外先進技術(shù)和產(chǎn)品,加速推進我國的建筑技術(shù)進步,節(jié)約國家能源。
——開發(fā)優(yōu)質(zhì)鋁合金保溫門窗;其斷熱鋁型才可以采用多種形式,“壓條工藝”、“灌注工藝”、“鋁型材十PVC”的復(fù)合鋁窗框。鋁合金保溫門窗首先在北方地區(qū)大量推廣,黃河以南的公共建筑也必須使用性能好的中空玻璃鋁合金門窗。
——大力推廣使用中空玻璃;我國的中空玻璃的使用普及率不足1%,少的可憐,在黃河以南地區(qū)幾乎不用。并且在我國北方大部分地區(qū)使用的中空玻璃的質(zhì)量也較差。
——高層建筑不易使用塑料門窗;試驗表明,由于塑料的彈性模量較低,強度差,不易在高層建筑和風(fēng)壓值較大的地區(qū)使用。高層建筑的側(cè)雷擊也是塑料窗的最大弊病。
--發(fā)展節(jié)能門窗必須擯棄只推廣單一品種的傳統(tǒng)計劃經(jīng)濟模式,不要一提發(fā)展節(jié)能門窗就只有塑料門窗。要全面發(fā)展各種類型的節(jié)能門窗,任何類型的門窗只要性能達(dá)到節(jié)能要求均可推廣使用。歐洲是世界上使用塑料門窗最多的地區(qū),然而,沒有一個國家塑料門窗的使用占有絕對優(yōu)先的地位。
歐洲各國門窗產(chǎn)品使用分布比例國家、地區(qū) 塑料門窗% 鋁門窗% 木門窗% 其他門窗% 歐洲 33.5% 30.7% 33.8% 2% 德國 48% 23% 25% 4% 意大利 15% 35% 47% 3% 西班牙 5% 70% 23% 2% 比利時 30% 30% 30% 10%
中空玻璃
—、概要 中空玻璃是一種性能良好的玻璃結(jié)構(gòu)。中空玻璃具有良好的保溫、隔聲效果,在現(xiàn)代建筑、軍事、交通等領(lǐng)域都有廣泛地應(yīng)用。
現(xiàn)代建筑門窗為了采光和外觀效果加大采光面積或采用大開扇門窗,以前的。建筑門窗都使用單層玻璃,這種普通的浮法透明玻璃對太陽輻射和遠(yuǎn)紅外線輻射沒有有效的阻擋作用。在冬季,北方地區(qū)的室內(nèi)外的溫差較大,大量的室內(nèi)熱量通過玻璃和門窗的縫隙喪失;夏季,太陽輻射的熱量透過玻璃進入到室內(nèi)。在一個普通的建筑外窗中玻璃與窗框的比例是7:3。因此,要抓門窗的節(jié)能,首先要抓好門窗玻璃的節(jié)能。
多年來,我國的建筑始終是在低水平、粗放經(jīng)營中運轉(zhuǎn),建筑門窗只保留了最低的使用功能,不需考慮門窗的美觀、方便、節(jié)能、隔聲等其他功能。我國由于經(jīng)濟比較落后,中空玻璃的使用很少,除了少數(shù)高檔賓館、寫字樓以外,普通建筑很少使用,即便在我國的北方地區(qū),中空玻璃的使用率也是比較低的。
中空玻璃的加工應(yīng)該是十分講究的,玻璃的清洗,分子篩的使用和方法,鋁管的材料和加工工藝,密封膠的使用等等。而目前我國的中空玻璃的加工多數(shù)為手工方法清洗玻璃,只打一層密封膠。用這種方法是加工不出性能良好的中空玻璃的。
建筑物的使用周期是比較長的,這就要求建筑門窗、幕墻的使用時間也要與建筑物有相應(yīng)的使用比例。中空玻璃是門窗、幕墻結(jié)構(gòu)中最主要的部分之一,理應(yīng)與之等同壽命。
二、項目開發(fā)的意義及必要性 自然環(huán)境中的熱主要是太陽的輻射能,其能量的98%分布在0.3—3μm波長之間。除了太陽直接輻射能量外,還存在的大量的遠(yuǎn)紅外線輻射熱能,其能量分布在3—40μm。在夏季,室外的熱輻射遠(yuǎn)大于市內(nèi)的熱輻射。
照射在物體上的太陽輻射能,一部分被物體吸收和反射,另一部分直接透過物體成為透過的能量。被物體吸收的太陽能會使物體表面的溫度升高,并通過與周圍環(huán)境的對流傳導(dǎo)和周圍環(huán)境輻射遠(yuǎn)紅外線而散失能量。因此,被吸收的能量最終仍有50%透過了物體,以對流形式傳遞! 因此,熱量的傳遞可歸結(jié)為兩種方式:輻射直接透過傳熱,對流傳導(dǎo)熱。不同玻璃、不同類型玻璃結(jié)構(gòu)的傳熱性能:
1.透明玻璃 普通透明玻璃有90%以上的太陽輻射能透過,不僅透過可見光,也透過紅外光和部分紫外光。它的輻射熱為E=0.84,吸收熱輻射的能量很強,吸熱后會再次向外輻射出這部分熱量,對流傳導(dǎo)的熱量多,因此隔熱的性能很差。
2.普通中空玻璃 與普通單片玻璃性比較,透明中空玻璃大大改善的對流傳導(dǎo)部分的傳熱。通過降低玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)而使對流傳導(dǎo)熱減少.中空玻璃的U值與玻璃的材料、厚度、空氣層厚度有關(guān)。增加玻璃的厚度,加大中空層的寬度,中空層中填充氮氣,都是可以降低U值,改善對流傳導(dǎo),提高保溫性能。
3.熱反射(Low—E)中空玻璃 熱反射鍍膜中空玻璃不但對太陽直接的輻射熱有所控制,同時也大大限制了對流傳導(dǎo)熱,具有阻止熱輻射直接透過的作用。冬季,可以有效地阻止室內(nèi)暖氣的熱輻射向外泄漏;夏季,可以有效地阻止外面發(fā)出地?zé)彷椛溥M入室內(nèi)。
各種不同玻璃、不同結(jié)構(gòu)玻璃的節(jié)能效果 玻璃種類、結(jié)構(gòu) 夏季傳入室內(nèi)的熱量 冬季傳出室內(nèi)的熱量 6mm單片玻璃 710W/m2 154 W/m2 普通透明中空玻璃 594 W/m2 69 W/m2 單片熱反射玻璃 368 W/m2 137 W/m2 熱反射中空玻璃 242 W/m2 84 W/m2 Low-E中空玻璃 215 W/m2 41 W/m2
從以上表格中我們可以看出:第一,使用普通玻璃、普通中空玻璃、低輻射鍍膜玻璃low-E)的節(jié)能效果是截然不同的,效果也是顯著的。因此,要大力推廣中空玻璃、Low桬玻璃。第二,在我國全面推廣使用中空玻璃、low桬玻璃同樣十分必要,以前人們總是認(rèn)為,中空玻璃只是用在北方地區(qū),南方地區(qū)可以不用。這是一種完全錯誤的認(rèn)識,南方地區(qū)抓好夏季節(jié)能同樣可以為國家節(jié)約大量的能源。
三、前期科研成果水平與國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 當(dāng)前,要抓好門窗的節(jié)能工作,首先要加快科技進步,重視技術(shù)推廣,積極開發(fā)和大力推廣成熟的新材料、新設(shè)備、新工藝,提高科技成果的轉(zhuǎn)化率,從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變。
歐美、日本等發(fā)達(dá)國家的節(jié)能門窗的開發(fā)和應(yīng)用早于我國20年,各類保溫節(jié)能門窗的使用十分普遍,公共建筑和高檔米用建筑的門窗大多使用較高當(dāng)?shù)臄酂嵝弯X合金門窗,塑料門窗,高檔木門窗,并結(jié)合采用中空玻璃。
中空玻璃在國外使用十分普遍,同時他們也很注重中空玻璃的制作如工工藝,多數(shù)中空玻璃使用6十12十6的結(jié)構(gòu),使用的玻璃有普通玻璃、鍍膜玻璃、Low桬玻璃。玻璃中間的撝鋅詹銛也是很講究,普通類型的撝鋅諗使用空氣層,高檔類型的撝鋅諗里面填充氬氣或其他惰性氣體。如果使用低輻射鍍膜玻璃并填充氬氣,其保溫性能可達(dá)到Ko≤1.6?.8W/m(2)·K,節(jié)能效果明顯。
中空玻璃的加工應(yīng)該是十分講究的,玻璃的清洗,分子篩的使用和方法,鋁管的材料和加工工藝,密封膠的使用等等,像目前我國的中空玻璃的如工方法手工清洗玻璃,只打一層密封膠是加工不出性能良好的中空玻璃的。
目前我國的中空玻璃生產(chǎn)線一部分是進口設(shè)備,自動化程度比較好,有些設(shè)備還可以自動合片、自動打膠。另一部分的設(shè)備是國產(chǎn)設(shè)備,自動化程度差,效率低。還有一部分是手工操作的,手工生產(chǎn)隨意性大,質(zhì)量不易保證。因此手工操作生產(chǎn)中玻璃工藝必須韌底淘汰。
四、研制開發(fā)內(nèi)容及主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,新住宅建設(shè)要貫徹節(jié)約能源的方針,新建采暖居住建筑必須達(dá)到建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。要提高科技進步對門窗行業(yè)發(fā)展的貢獻率。積極開發(fā)推廣新材料、新技術(shù),對部分質(zhì)量低劣的產(chǎn)品、材料實行強制淘汰。開展國際合作,引進國外先進技術(shù)和產(chǎn)品,加速推進我國的建筑技術(shù)進步,節(jié)約國家能源。
棗開發(fā)優(yōu)質(zhì)保溫門窗;發(fā)展斷熱鋁型材鋁合金門窗,可以采用多種形式,撗固豕ひ諗、摴嘧⒐ひ諗、撀列筒氖甈VC數(shù)母春下鏈翱潁環(huán)⒄褂胖蔖VC塑料門窗。節(jié)能保溫門窗首先在北方地區(qū)大量推廣,黃河以南廣大地區(qū)的公共建筑也要逐步推廣使用中空玻璃門窗、幕墻。
棗大力推廣使用中空玻璃;我國的中空玻璃的使用普及率不足1%,少的可憐,在黃河以南的廣大地區(qū)幾乎不用,必須逐步改變我國南方廣大地區(qū)不使用中空玻璃、保溫節(jié)能門窗的傳統(tǒng)習(xí)慣,廣大南方地區(qū)一樣可以節(jié)能。
棗立即改變我國目前中空玻璃產(chǎn)品的低水平狀況,提高中空玻璃的質(zhì)量,延長中空玻璃的使用壽命。推廣國家標(biāo)準(zhǔn),加大工程中的管理力度。
建筑硅酮密封膠 一、概要 隨著我國建筑業(yè)的迅猛發(fā)展,玻璃幕墻,金屬板幕墻,石材幕墻等建筑外圍護結(jié)構(gòu)被廣泛采用,年竣工面積超過1000萬平方米,中性硅酮建筑密封膠是各類建筑幕墻的關(guān)鍵配套材料,其主要作用是結(jié)構(gòu)粘結(jié),目前國內(nèi)的年消耗量約在20000噸左右。
有機硅高分子材料由于其獨特的結(jié)構(gòu)而具有一系列優(yōu)異的性能,廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、電子、紡織、機械等四十多個工業(yè)部門和人們的日常生活,起到了別的合成材料難以取代的作用。有機硅材料在建筑上的應(yīng)用十分廣泛,以密封膠為主,特點是耐候性能卓越,一般的氣候條件下在30年內(nèi)性能變化很小,別的材料難以達(dá)到這種水平;使用方便,產(chǎn)品從密封的包裝中擠出后在空氣中自行固化變?yōu)?a href='../../zsk/ct.asp?id=7149' target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>彈性體,起到粘結(jié)密封作用,可以簡化各種繁雜的操作程序,降低建筑物的造價,并使許多特殊結(jié)構(gòu)的建筑物變?yōu)榭赡。目前全球?a href='../../zsk/ct.asp?id=5920' target='_blank' class='ct_qy_tuijian' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;' data-qy='安泰'>硅酮建筑密封膠的使用量超過30萬噸/年,而且還在以較快速度增長,其中發(fā)展中國家的增長速度更快。
硅酮密封膠作為玻璃幕墻的關(guān)鍵粘結(jié)密封材料,我國長期依賴進口。國外的硅酮密封膠生產(chǎn)和應(yīng)用水平已達(dá)到較高水平,全世界的市場基本上被美國Dow Coming,美國GE,德國Wacker,法國RP,日本信越等幾大公司壟斷,美國Dow Corning和GE公司的產(chǎn)品占據(jù)了國內(nèi)主要市場,每年國家都花去了大量外匯。
發(fā)展國產(chǎn)硅酮膠,將使我國的硅酮膠制造業(yè)實現(xiàn)實質(zhì)性的飛躍,迅速縮短與國外先進水平之間的差距,改變國外產(chǎn)品壟斷國內(nèi)市場的局面,經(jīng)濟效益和社會效益將十分顯著。
二、項目的意義及必要性 隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,建筑物越來越向高層、高檔、多功能方向發(fā)展。各類玻璃幕墻、鋁板幕墻、石材幕墻在我國的城鎮(zhèn)建設(shè)中大量采用,每年的竣工面積超過500多萬平方米,對提高建筑物的檔次,美化城市環(huán)境等發(fā)揮了積極作用。
硅酮密封膠系列產(chǎn)品,雖然國內(nèi)有不少單位進行過研制開發(fā),但投放市場的量很少,致使我國每年超過20000噸的市場大部份被國外產(chǎn)品占領(lǐng),花去了大量外匯。這與我們建筑大國的地位和實力權(quán)不相稱,我們希望通過本國企業(yè)的研究和開發(fā),扭轉(zhuǎn)這種被動的局面,而且還要利用我們自身的優(yōu)勢,出口到香港及東南亞地區(qū),占領(lǐng)部份國際市場。
由于,有不少人用中性膠或其他不符合要求的產(chǎn)品假冒成國外品牌的結(jié)構(gòu)膠出售,在國內(nèi)市場上出現(xiàn)了數(shù)量龐大的假冒偽劣產(chǎn)品;國內(nèi)有的單位在沒有檢測條件的情況下,將質(zhì)量不過關(guān)的產(chǎn)品推向市場,這些問題都嚴(yán)重地影響了建筑幕墻的安全。國家有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)人對此事十分重視,專門作了批示,明確以國家經(jīng)貿(mào)委牽頭,成立由六大部委局組成的聯(lián)合工作領(lǐng)導(dǎo)小組對硅酮結(jié)構(gòu)膠產(chǎn)品進行專項管理。經(jīng)過領(lǐng)導(dǎo)小組及其辦公室近兩年的工作,取得了明顯成效,在目前國內(nèi)已有廣州白云粘膠廠,杭州之江有機硅化工有限公司和鄭州中原應(yīng)用技術(shù)研究所通過了企業(yè)生產(chǎn)認(rèn)定。
幾年來,已經(jīng)有一大批國家重點工程使用了國產(chǎn)硅酮結(jié)構(gòu)膠、密封膠,例如:中央軍委大樓、人民大會堂改造、北京火車站改造、河北省委辦公大樓等大型幕墻工程。有些硅酮膠產(chǎn)品的性能和效果達(dá)到或超過了世界先進水平,為國產(chǎn)硅酮膠爭了光。一些新產(chǎn)品也正在開發(fā)研制中,防火膠的研制工作已取得明顯進展,已有部份小試產(chǎn)品進入試用階段。
雖然,我國已有不少單位對建筑硅酮膠產(chǎn)品進行了研制開發(fā),部份品種也實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),但與國外先進水平相比仍然有較大差距?傮w生產(chǎn)能力不大,約在5000噸/年左右,生產(chǎn)方式為手工間歇式,產(chǎn)品的外觀質(zhì)量及穩(wěn)定性不及進口,正常生產(chǎn)損耗大,品種規(guī)格也較少。從而造成了我國中性硅酮建.筑膠大部份依賴進口局面,花去了國家大量外匯。因此,迅速提高我國的硅酮建筑膠制造水平,規(guī)模化生產(chǎn)已是當(dāng)務(wù)之急。
三、前期科研成果水平與國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 國外的硅酮密封膠生產(chǎn)和應(yīng)用水平已達(dá)到交高水平,全世界的市場基本上被美國Dow Corning!美國GE,德國Wacker,法國RP,日本信越等幾大公司壟斷,他們每家公司的產(chǎn)量均超過5萬噸/年,品種齊全,大部份均實現(xiàn)了大批量連續(xù)化生產(chǎn)。其中Dow Corning,GE,Wacker等公司在全球還設(shè)有分廠,并建立了全球的銷售網(wǎng)絡(luò),技術(shù)經(jīng)濟實力十分雄厚;目前國內(nèi)市場大部份被Dow Corning,Ge的產(chǎn)品占領(lǐng)。
國內(nèi)硅酮密封膠的研制工作始于六十年代,但進展十分緩慢,直到八十年代末也未有工業(yè)化的產(chǎn)品投放市場。進入九十年代以來,發(fā)展速度明顯加快,酸性硅酮密封膠(俗稱硅酮玻璃密封膠)已形成了15000噸/年的生產(chǎn)能力,國產(chǎn)產(chǎn)品占據(jù)了國內(nèi)超過50%的市場,還在進一步發(fā)展壯大。中性硅酮膠系列產(chǎn)品的開發(fā)工作已取得明顯進展,已有幾家單位的硅酮結(jié)構(gòu)硅酮、耐侯膠產(chǎn)品投放市場;硅酮防火膠,防霉膠的研制開發(fā)工作也正在進行中,很快將有產(chǎn)品投放市場?偟膩碇v,國內(nèi)硅酮密封膠的發(fā)展水平十分低,具體表現(xiàn)在品種較少,生產(chǎn)規(guī)模小,僅處于小批量、間歇式生產(chǎn),在制造工藝水平方面與國外先進水平相比有10年以上的差距。
中空玻璃具有優(yōu)異的隔熱隔音功能,在國外已大量應(yīng)用到建筑幕墻及門窗上。如美國的Dow Coming公司,GE公司;德國的Wacker公司的;法國Rhodorsil公司等硅酮結(jié)構(gòu)膠已大量用于中空玻璃二道密封上。在國內(nèi),中空玻璃在房屋建筑上已廣泛應(yīng)用,其中幕墻用中空玻璃二道密封使用的是上述進口產(chǎn)品,普通中空玻璃二道密封使用的是聚硫中空玻璃密封膠。進口硅酮結(jié)構(gòu)膠的價格昂貴,且供貨周期不保證,聚琉中空玻璃密封膠價格較低,但存在下述缺點:(1)雙組份,需手工混膠(無適用的打膠機),生產(chǎn)效率低且難于保證施工質(zhì)量。(2)毒性大,有難聞氣味,對環(huán)境有污染。(3)耐老化性差。目前國內(nèi)市場上還沒有專門用于中空玻璃二道密封的硅酮密封膠,針對上述進口硅酮結(jié)構(gòu)膠及中空玻璃聚硫膠存在的問題,開發(fā)適用于玻璃幕墻中空玻璃二道密封的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠,取代進口。
近年來,國內(nèi)硅酮建筑密封膠的龍頭生產(chǎn)企業(yè),在引進國家有機硅工程中心中性硅酮建筑密封膠的中試生產(chǎn)技術(shù)基礎(chǔ)上進行了系列產(chǎn)品的開發(fā)工作。今后發(fā)展的硅酮建筑密封膠是在目前中性硅酮膠生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上,改造完成基礎(chǔ)聚合物(107基膠)的合成、配膠、成品灌裝工藝,從手工間歇式生產(chǎn)改造成連續(xù)自動化生產(chǎn)方式,提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和生產(chǎn)穩(wěn)定性,降低正常生產(chǎn)損耗和生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,與此同時完成硅酮石材密封膠、防霉密封膠、防火密封膠等新品種的工業(yè)化開發(fā),使總體生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到18000噸/年,其中含硅酮結(jié)構(gòu)膠5500噸/年,耐候膠5000噸/年、石材膠2500噸/年、通用中性膠2500噸/年、防霉膠1500噸/年、防火膠1500噸/年。
發(fā)展國內(nèi)硅酮建筑密封膠產(chǎn)品,減少進口產(chǎn)品的依賴性,節(jié)約外匯,降低成本,保證施工進度。在硅酮膠的制造工藝實現(xiàn)歷史性突破?s短國內(nèi)產(chǎn)品與國外先進水平的差距。
四、研制開發(fā)內(nèi)容及主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 針對國內(nèi)的市場需求和我廠的現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)濟基礎(chǔ),本項目提出建設(shè)2?條6000噸/年綜合生產(chǎn)線,其中各品種有:中性硅酮膠、硅酮結(jié)構(gòu)膠、硅酮耐候膠、硅酮石材膠、硅酮防霉膠、硅酮防火膠等。
為了達(dá)到上述生產(chǎn)規(guī)模,產(chǎn)品的各項性能達(dá)到世界先進水平,生產(chǎn)工藝及控制水平要達(dá)到或接近世界先進水平,本項目必須完成以下幾項開發(fā)工作:
(1)實現(xiàn)基膠(107膠)合成工藝的連續(xù)化。國外大公司的基膠合成均采用連續(xù)式生產(chǎn)工藝,而國內(nèi)所有生產(chǎn)單位都采用間歇式合成工藝,其缺點是生產(chǎn)穩(wěn)定性較差,能耗較大,生產(chǎn)效率較低。本項目將綜合國內(nèi)在HTV硅橡膠和硅油的連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù),結(jié)合國外相關(guān)技術(shù),建設(shè)基膠生產(chǎn)線,滿足整個項目的需求。
(2)實現(xiàn)配膠工藝的連續(xù)化生產(chǎn):世界上先進的硅酮膠已全部實現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn).而目前國內(nèi)所有單位均采用間歇式配膠工藝,其缺點是生產(chǎn)穩(wěn)定性較差,損耗較大,功效不高。本項目將與國內(nèi)相關(guān)單位合作,實現(xiàn)配膠工藝的連續(xù)生產(chǎn),首先建設(shè)單機生產(chǎn)能力為4000噸/年的生產(chǎn)線,在取得相應(yīng)的生產(chǎn)經(jīng)驗后再建設(shè)兩條6000噸/年的生產(chǎn)線。需要指出的是,本項目所要開發(fā)的幾種產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝基本相同,重要差別在原材料和配方的不同,用同一條生產(chǎn)線可以生產(chǎn)幾種不同的產(chǎn)品.
(3)實現(xiàn)硅酮膠包裝工藝的連續(xù)化生產(chǎn):目前國內(nèi)大部份生產(chǎn)單位使用的仍然是人工間歇式包裝方式,其缺點是計量精度差,包裝質(zhì)量差,功效低。引進外國連續(xù)包裝生產(chǎn)線;在進口生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上與有關(guān)設(shè)計研究所合作設(shè)計加工高速分裝生產(chǎn)線,使包裝速度達(dá)到60×300ml/min以上,使硅酮膠的包裝工藝達(dá)到世界先進水平。
(4)加快硅酮防火膠和防霉膠的開發(fā)速度,爭取在今年內(nèi)完成產(chǎn)品中試,產(chǎn)品的性能要達(dá)到設(shè)計指標(biāo)的要求,產(chǎn)品既符合將要發(fā)布實施的國家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),同時要達(dá)到等效采用國外先進標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求,為產(chǎn)品最終進入國際市場作好準(zhǔn)備。
(5)在現(xiàn)有產(chǎn)品技術(shù)基礎(chǔ)上,對已成型的硅酮中性膠、結(jié)構(gòu)膠、石材膠、耐侯肢的工藝技術(shù)進行完善,使生產(chǎn)成本進一步降低,產(chǎn)品質(zhì)量特別是外觀質(zhì)量進一步提高,并通過連續(xù)化生產(chǎn)工藝的實現(xiàn)而達(dá)到更加穩(wěn)定質(zhì)量控制水平。
五、其它 附表1 中性硅酮膠的市場需求情況產(chǎn)品名稱 設(shè)計能力(噸/年) 需求量(噸) 1998年 2001年(預(yù)計) 硅酮結(jié)構(gòu)膠 2500 5500 6000 硅酮耐候膠 2500 7000 9000 硅酮石材膠 1000 3200 4500 通用型中性硅酮膠 1000 3100 5000 硅酮防霉膠 500 1500 3000 硅酮防火膠1000 1300 1800
附表2 硅酮結(jié)構(gòu)膠的性能要求及進口、國產(chǎn)性能對比 試驗項目 國標(biāo)* 要求 美標(biāo)** 要求 國產(chǎn)Ⅰ 國產(chǎn)Ⅱ 進口Ⅰ(單組份) 進口Ⅱ(雙組份) 下垂度 垂直放置mm ≤3.0 ≤4.8 0 0 1.0 0 水平放置 不變形 不變形 不變形 不變形 不變形 不變形 擠出性S ≤10 ≤10 ≤4 ≤4 3.0 2.5 適用期,min ≥20 / / ≥25 / 25 表干時間,min ≤180 ≤180 ≤80 ≤80 70 35 硬度,has 35-60 20-60 35-55 35-55 40 45 熱 老 化 加熱失重,% ≤10 ≤10 ≤3.0 ≤3.0 2.5 2.7 龜裂 無 無 無 無 無 無 粉化 無 無 無 無 無 無 拉 伸 粘 接 結(jié) 強 度 Wpa 標(biāo)準(zhǔn)條件 ≥0.45 ≥0.35 ≥0.70 ≥0.70 0.80 1.00 粘結(jié)破壞面積% ≤5 / 0 0 0 0 88℃ ≥0.45 ≥0.35 ≥0.70 ≥0.70 0.80 0.90 粘結(jié)破壞面積% ≤5 / 0 0 4 3 -29℃ ≥0.45 ≥0.35 1.00 1.00 1.10 1.20 粘結(jié)破壞面積% ≤5 / 0 0 0 2 浸水后 ≥0.45 ≥0.35 ≥0.70 ≥0.70 0.80 0.90 粘結(jié)破壞面積% ≤5 / 0 0 0 5 老化試驗后 ≥0.45 ≥0.35 ≥0.50 ≥0.50 0.70 0.80 粘結(jié)破壞面積% ≤5 / 0 0 5 0
*GB16776-1997《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》 **ASTMC1184-95《硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》 附表3 普通硅酮中空玻璃密封膠技術(shù)性能指標(biāo) 表干時間hr ≤2 硫化24小時后硬度邵氏A ≥35 下垂度mm ≤2 拉伸粘結(jié)強度Mpa ≥0.6 拉伸粘接斷裂伸長率% ≥80 熱空氣-水循環(huán)定伸粘結(jié)性能 不破壞 紫外線輻照發(fā)霧性 不破壞 水蒸汽性g/m2d 無霧 ≤15
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