CN103073202B - 热反射夹层玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于功能材料领域，具体涉及一种热反射夹层玻璃及其制备方法和应用。该热反射夹层玻璃的制备方法包括以下步骤：（1）水性透明涂料的制备；（2）成膜的玻璃板的制备；（3）夹层玻璃的制备。改热反射夹层玻璃的屏蔽紫外率为97.1～98.9%，屏蔽红外率为43～71%，可见光透过率为72～84.6%，降低温度为6～14%。改玻璃的综合性能高于现有技术所生产的玻璃，而且其工艺生产设备投入与Low-E玻璃制备设备相比小，可连续化，生产工艺可适合于大、中、小型企业。
Description
技术领域
本发明属于功能材料领域，具体涉及一种热反射夹层玻璃及其制备方法和应用。
背景技术
为了减少室内用电和减少消耗车内动力能源，通常采用Low-e玻璃、中空玻璃、镀膜玻璃和夹胶玻璃等；CN00138041.9公开了用PET（聚对苯二甲酸乙二酯）低辐射膜放在两片PVB膜之间与玻璃粘结而成；CN1898174B和CN101514083A公开了用ITO和ATO涂布于白玻璃表面形成隔热膜；CN101243023A公开的使用氧化钛或氮氧化钛的膜；它们共同的特点是使用的纳米材料具有红外线反射作用。当辐射作用于ITO和ATO薄膜后，透明薄膜等离子体共振波长远小于入射波长，使入射波长在红外区无透过，成高反射；对紫外线和可见光透过，因此，通常在夹层玻璃中间膜中加入有机紫外线吸收剂，才可以屏蔽紫外线。但是，有机紫外线吸收剂在吸收了紫外的能量后，通常会转化为热能，可向室内传导；此外，夹层玻璃在加工过程中，有机紫外线吸收剂可能会热分解而受到破坏，另一方面，屏蔽红外线的ITO纳米粒子，其中铟资源在地球上存储量极少，而且剧毒；屏蔽红外线的ATO纳米粒子，对紫外屏蔽能力弱，随着ATO用量的增加，屏蔽红外线的能力增加，但对可见光的透过带来影响，使可见光部分透过减弱。
为了屏蔽紫外、红外和增强可见光透过率。CN102167520A、CN102251236A、CN102516834A和CN102351434A公开了有效的屏蔽紫外、红外和增强可见光透过率的稀土掺杂纳米粒子；但是，在用于玻璃深加工过程中，尤其是在制备夹层玻璃时没有显示出由于使用了稀土掺杂纳米粒子使吸收的紫外转化为增强可见光透过。
发明内容
为了解决上述现有技术的难点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种热反射夹层玻璃的制备方法。
本发明的另一个目的在于提供一种由上述制备方法制备得到的热反射夹层玻璃。改热反射夹层玻璃可以将吸收的紫外光转为可见光，增强了可见光透过；在保持可见光较高透过率的同时可获得低的遮阳系数，实现了夹层玻璃对太阳光谱的选择性透过。
本发明再一个目的在于提供上述热反射夹层玻璃的应用。
本发明的目的通过以下技术方案实现的：
1、一种热反射夹层玻璃的制备方法，包括以下步骤：
（1）水性透明涂料的制备：按重量百分计将5%～15%的水性浆料，75%～90%的水性乳液，1%～3%的分散剂，0.1%～1.5%的增稠剂，0.1～0.5%的消泡剂，0.3～1.5%的成膜助剂，0.1%～0.3%的流平剂，0.2～8.2%去离子水混合，调制成水性透明涂料；
（2）成膜的玻璃板的制备：将水性透明涂料均匀涂布于玻璃板上，烘干成膜，得到成膜的玻璃板；
（3）夹层玻璃的制备：将胶膜夹在成膜的玻璃板和另一个相同厚度的玻璃板之间，获得一种夹膜层，将夹膜层放入硅胶袋中制备得夹层玻璃。
步骤（1）所述的水性浆料为铈掺杂ATO、铈掺杂AZO、铋掺杂AZO和钇掺杂AZO中的一种以上；所述的水性乳液为水性硅丙乳液或水性聚氨酯乳液；其中，所述的水性浆液的固含量为16.5～30%；所述的水性乳液的固含量为38～58%。
所述的分散剂为BYK系列；所述的增稠剂为DSX或PU系列；所述的消泡剂为BYK系列；所述成膜助剂为乙二醇丁醚；所述的流平剂为BYK系列。
步骤（2）所述的将水性透明涂料均匀涂布置玻璃板上用的是涂胶机涂布；
所述的玻璃板为厚度为2～5mm的浮法玻璃板、平板玻璃板或钢化玻璃板；
所述的烘干在70～90℃下烘干20～40分钟；
所述的成膜的厚度为50～100μm。
步骤（3）所述的胶膜为EVA、PVB、PVC或PET；
所述的胶膜的厚度为0.38～0.76mm。
一种由上述所述的制备方法制备得到的热反射夹层玻璃。
该热反射夹层玻璃的屏蔽紫外率为97.1～98.9%，屏蔽红外率为43～71%，可见光透过率为72～84%，降低温度为6～14%。
上述的热反射夹层玻璃在建筑门窗和车辆窗的应用。
相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：
（1）本发明所述的夹层玻璃生产工艺设备投入与Low-E玻璃制备设备相比小，可连续化，生产工艺可适合于大、中、小型企业。
（2）与Low-E玻璃相比，Low-E玻璃不能与PVB、EVA、PVC、PET胶膜制夹层玻璃，只能制中空玻璃，用于玻璃幕墙的实践中容易掉片，我们的产品避免了掉片的危险。
（3）能将吸收的紫外光转化为可见光部分。
（4）本发明所述的夹层玻璃在紫外区300-380nm的屏蔽效率达到了97-99%，在可见光区380-780nm的透过率达到了72-84%，在780-2500nm的屏蔽效率达到了43-61%以上，其综合性能高于现有技术。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
按重量百分计，将12%的固含量为16.5%的铈掺杂ATO水性浆料，85%固含量为58%的水性硅丙乳液，1%分散剂BYK-163（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.1%的增稠剂DSX-3551（深圳海川化工科技有限公司），0.5%的消泡剂BYK-347（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.6%的成膜助剂乙二醇丁醚，0.1%的流平剂BYK-333（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.7%去离子水混合调配成铈掺杂ATO的浓度为5%的水性透明涂料。用涂胶机将水性透明涂料均匀的涂布在浮法玻璃板上（厚度2mm），使得涂布湿胶的厚度为50μm，75℃烘干30分钟成膜，得到成膜的浮法玻璃板；将厚度为0.76mm的EVA胶膜（广州保均塑料科技有限公司）夹在成膜的浮法玻璃板和另一相同厚度为的浮法玻璃板之间，从而获得一种夹膜层，然后将夹膜层放入硅胶袋中制得一种夹层玻璃。经测试，该夹层玻璃的屏蔽紫外率为98.8%，屏蔽红外率为50%，可见光透过率为83%，降低温度6～8℃，见表1。
实施例2
按重量百分计，将15%的将固含量为16.5%的铈掺杂ATO水性浆料，80%的固含量为38%的水性聚氨酯乳液，3%分散剂BYK-P104S（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.2%的增稠剂DSX 3116（深圳海川化工科技有限公司），0.2%的消泡剂BYK-052（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.6%的成膜助剂乙二醇丁醚，0.1%的流平剂BYK-333（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.9%去离子水混合，调配成铈掺杂ATO的浓度为8%的水性透明涂料。用涂胶机将水性透明涂料均匀的涂布在浮法玻璃板上（厚度5mm），使得涂布湿胶的厚度为100μm，70℃烘干40分钟成膜，得到成膜的浮法玻璃板；将厚度为0.76mm的EVA胶膜（请提供EVA胶膜来源）夹在成膜的浮法玻璃板和另一相同厚度为5mm的浮法玻璃板之间，从而获得一种夹膜层，然后将夹膜层放入硅胶袋中制得一种夹层玻璃。经测试，屏蔽紫外率为98.9%，屏蔽红外率为61%，可见光透过率为75%，降低温度9～12℃，见表1。
实施例3
按重量百分计，将10%的将固含量为18.5%的铈掺杂AZO水性浆料，83%的固含量为58%的水性硅丙乳液，3%分散剂BYK-161（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），1.5%的增稠剂PU40（深圳海川化工科技有限公司），0.1%的消泡剂BYK-624（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），1.5%的成膜助剂乙二醇丁醚，0.1%的流平剂BYK-333（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.8%去离子水混合，调配成铈掺杂AZO的浓度为8%的水性透明涂料。用涂胶机将水性透明涂料均匀的涂布在浮法玻璃板上(厚度为3mm)，使得涂布湿胶的厚度为50μm，70℃烘干35分钟成膜，得到成膜的浮法玻璃板；将厚度为0.38mm的EVA胶膜夹在成膜的浮法玻璃板和另一相同厚度为3mm的浮法玻璃板之间，从而获得一种夹膜层，然后将夹膜层放入硅胶袋中制得一种夹层玻璃。经测试，屏蔽紫外率为98.6%，屏蔽红外率为55%，可见光透过率为81%，降低温度6～10℃，见表1。
实施例4
按重量百分计，将10%的将固含量为30%的铋掺杂AZO水性浆料，87%的固含量为38%的水性聚氨酯乳液，1.5%分散剂BYK-P104S（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.2%的增稠剂PU40（深圳海川化工科技有限公司），0.1%的消泡剂BYK-624（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.5%的成膜助剂乙二醇丁醚，0.2%的流平剂BYK-333（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.5%去离子水混合，调配成铋掺杂AZO的浓度为9%的水性透明涂料。用涂胶机将水性透明涂料均匀的涂布在浮法玻璃板上(厚度为5mm)，使得涂布湿胶的厚度为70μm，75℃烘干25分钟成膜，得到成膜的浮法玻璃板；将厚度为0.76mm的PVB胶膜（杜邦公司）夹在成膜的浮法玻璃板和另一相同厚度为5mm的浮法玻璃板之间，从而获得一种夹膜层，然后将夹膜层放入硅胶袋中制得一种夹层玻璃。经测试，屏蔽紫外率为98.4%，屏蔽红外率为71%，可见光透过率为72%，降低温度11～14℃，见表1。
实施例5
按重量百分计，将10%的将固含量为18.5%的钇掺杂AZO水性浆料，86%的固含量为58%的水性硅丙乳液，2%分散剂BYK-161（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.1%的增稠剂DSX 3256（深圳海川化工科技有限公司），0.1%的消泡剂BYK-347（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.6%的成膜助剂乙二醇丁醚，0.2%的流平剂BYK-323（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），1%去离子水混合，调配成钇掺杂AZO的浓度为8%的水性透明涂料。用涂胶机将水性透明涂料均匀的涂布在浮法玻璃板上(厚度为3mm)，使得涂布湿胶的厚度为50μm，70℃烘干35分钟成膜，得到成膜的浮法玻璃板；将厚度为0.76mm的EVA胶膜夹在成膜的浮法玻璃板和另一相同厚度为3mm的浮法玻璃板之间，从而获得一种夹膜层，然后将夹膜层放入硅胶袋中制得一种夹层玻璃。经测试，屏蔽紫外率为98.0%，屏蔽红外率为43%，可见光透过率为84%，降低温度6～9℃，见表1。
实施例6
按重量百分计，将5%的将固含量为16.5%的铈掺杂ATO水性浆料，90%的固含量为58%的水性硅丙乳液，3%分散剂BYK-163（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.2%的增稠剂DSX 3256（深圳海川化工科技有限公司），0.2%的消泡剂BYK-141（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.6%的成膜助剂乙二醇丁醚，0.2%的流平剂BYK-306（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.8%去离子水混合，调配成铈掺杂ATO的浓度为5%的水性透明涂料。用涂胶机将水性透明涂料均匀的涂布在浮法玻璃板上(厚度为5mm)，使得涂布湿胶的厚度为50μm，90℃烘干20分钟成膜，得到成膜的浮法玻璃板；将0.38mmPVC胶膜夹在成膜的浮法玻璃板和另一相同厚度为5mm的浮法玻璃板之间，从而获得一种夹膜层，然后将夹膜层放入硅胶袋中制得一种夹层玻璃。经测试，屏蔽紫外率为97.7%，屏蔽红外率为50%，可见光透过率为82%，降低温度6～10℃，见表1。
实施例7
按重量百分计，将15%的将固含量为16.5%的铈掺杂ATO水性浆料，82%的固含量为38%的水性聚氨酯乳液，2%分散剂BYK-161（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.1%的增稠剂PU40（深圳海川化工科技有限公司），0.1%的消泡剂BYK-624（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.5%的成膜助剂乙二醇丁醚，0.1%的流平剂BYK-323（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.2%去离子水混合，调配成铈掺杂ATO的浓度为8%的水性透明涂料。用涂胶机将水性透明涂料均匀的涂布在浮法玻璃板上(厚度为5mm)，使得涂布湿胶的厚度为75μm，70℃烘干40分钟成膜，得到成膜的浮法玻璃板；将0.38mmPET胶膜夹在成膜的浮法玻璃板和另一相同厚度为5mm的浮法玻璃板之间，从而获得一种夹膜层，然后将夹膜层放入硅胶袋中制得一种夹层玻璃。经测试，屏蔽紫外率为97.1%，屏蔽红外率为58%，可见光透过率为79%，降低温度8～11℃，见表1。
实施例8
按重量百分计，将15%的将固含量为30%的铋掺杂AZO水性浆料，82%的固含量为38%的水性聚氨酯乳液,2%分散剂BYK-163（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.1%的消泡剂BYK-624（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.1%的增稠剂PU40（深圳海川化工科技有限公司）,0.4%的成膜助剂乙二醇丁醚，0.1%的流平剂BYK-333（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.3%去离子水混合，调配成铋掺杂AZO的浓度为7%的水性透明涂料。用涂胶机将水性透明涂料均匀的涂布在钢化玻璃板上(厚度为5mm)，使得涂布湿胶的厚度为100μm，80℃烘干30分钟成膜，得到成膜的钢化玻璃板；将厚度为0.76MM的PVB胶膜（杜邦公司产品）夹在成膜的浮法玻璃板和另一相同厚度为5mm的钢化玻璃板之间，从而获得一种夹膜层，然后将夹膜层放入硅胶袋中制得一种夹层玻璃。经测试，屏蔽紫外率为98.4%，屏蔽红外率为71%，可见光透过率为72%，降低温度11～14℃，见表1。
实施例9
按重量百分计，将13%的将固含量为18.5%的钇掺杂AZO水性浆料，75%的固含量为58%的水性硅丙乳液，3%分散剂BYK-161（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.1%的增稠剂DSX 3116（深圳海川化工科技有限公司），0.1%的消泡剂BYK-066N（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），0.3%的成膜助剂乙二醇丁醚0.3%的流平剂BYK-306（上海浦皓经销德国BYK助剂系列），8.2%去离子水混合，调配成钇掺杂AZO的浓度为8%的水性透明涂料。用涂胶机将水性透明涂料均匀的涂布在平板玻璃板上(厚度为5mm)，使得涂布湿胶的厚度为50μm，85℃烘干25分钟成膜，得到成膜的平板玻璃板；将厚度为0.76mm的EVA胶膜夹在成膜的平板玻璃板和另一相同厚度为5mm的平板玻璃板之间，从而获得一种夹膜层，然后将夹膜层放入硅胶袋中制得一种夹层玻璃。经测试，屏蔽紫外率为98.5%，屏蔽红外率为43%，可见光透过率为83%，降低温度6～8℃，见表1。
用深圳市林上科技有限公司LS102光学透过率测量仪测定紫外-可见-红外透过率（200nm～2500nm）。
温度降低测试参照陈明凤,彭红,谢厚礼,刘立军，涂料工业，2010年第40卷第8期第56-59页进行。
表1夹层玻璃的紫外-可见-红外透过率
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种热反射夹层玻璃的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)水性透明涂料的制备：按重量百分计将5％～15％的水性浆料，75％～90％的水性乳液，1％～3％的分散剂，0.1％～1.5％的增稠剂，0.1～0.5％的消泡剂，0.3～1.5％的成膜助剂，0.1％～0.3％的流平剂，0.2～8.2％去离子水混合，调制成水性透明涂料；
(2)成膜的玻璃板的制备：将水性透明涂料均匀涂布于玻璃板上，烘干成膜，得到成膜的玻璃板；
(3)夹层玻璃的制备：将胶膜夹在成膜的玻璃板和另一个相同厚度的玻璃板之间，获得一种夹膜层，将夹膜层放入硅胶袋中制备得夹层玻璃；
步骤(1)所述的水性浆料为铈掺杂ATO；所述的水性乳液为水性硅丙乳液或水性聚氨酯乳液；所述的分散剂为BYK系列；所述的增稠剂为DSX或PU系列；所述的消泡剂为BYK系列；所述成膜助剂为乙二醇丁醚；所述的流平剂为BYK系列；
所述的水性浆料的固含量为16.5～30％；所述的水性乳液的固含量为38～58％；
步骤(2)所述的将水性透明涂料均匀涂布至玻璃板上用的是涂胶机涂布；
所述的玻璃板为厚度为2～5mm的浮法玻璃板、平板玻璃板或钢化玻璃板；
所述的烘干在70～90℃下烘干20～40分钟；
所述的成膜的厚度为50～100μm；
步骤(3)所述的胶膜为EVA、PVB、PVC或PET；所述的胶膜的厚度为0.38～0.76mm。
2.一种根据权利要求1所述的制备方法制备得到的热反射夹层玻璃，其特征在于：其屏蔽紫外率为97.1～98.9％，屏蔽红外率为43～71％，可见光透过率为72～84％，降低温度为6～12℃。
3.根据权利要求2所述的热反射夹层玻璃在建筑门窗和车辆窗的应用。
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| 纳米ATO透明隔热涂料的研制;刘成楼;《现代涂料与涂装》;20100228;第13卷(第2期);第6-9页 * |
| 聚氨酯纳米ATO 透明隔热涂料的研制;张永进等;《化学建材》;20041120(第6期);第18-19、45页 * |
| 透明隔热夹层玻璃涂料的合成及应用;廖阳飞等;《化学建材》;20090320;第25卷(第2期);第21-23页 * |
| 陈泽森编著.水性建筑涂料生产技术.《水性建筑涂料生产技术》.中国纺织出版社,2010,第55页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103073202A (zh) | 2013-05-01 |
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