CN104589758A

CN104589758A - 一种中空玻璃

Info

Publication number: CN104589758A
Application number: CN201510037948.9A
Authority: CN
Inventors: 徐良
Original assignee: 徐良
Current assignee: Jiangsu Kaishang Green Building Management Company Limited
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2015-01-26
Publication date: 2015-05-06

Abstract

本发明提供了一种中空玻璃，包括包框以及两层或两层以上的本体层，相邻的本体层之间形成气体间隔层，本体层中的一层或多层为聚碳酸酯板，其原料包含铯钨青铜、可选的氧化锡锑、紫外吸收剂及聚碳酸酯树脂。本发明提供的中空玻璃具有质量轻、紫外线、近红外线阻隔性好、隔热性好等优势，可广泛应用于建筑节能幕墙和节能门窗，能长期用于户外，具有广阔的应用前景。

Description

一种中空玻璃

技术领域

本发明涉及中空玻璃领域，具体涉及一种包括聚碳酸酯板的中空玻璃。

背景技术

中空玻璃在建筑领域使用已有100年以上的历史，其具有透明性好、隔音、保温的特性。一般来说，中空玻璃为多层(两层或更多)玻璃板通过包框组成，相邻的玻璃板中间留有一定厚度的间隙，可充入干燥的空气或惰性气体形成气体间隔层(参见图1)。

近二十年来，市场上推出LOW-E钢化中空玻璃，是在外层玻璃的内表面磁控溅射银来实现反射红外线，因此具有隔热、保温、隔音特点，目前已成为应用主流，但仍存在阻隔紫外线效果不好、对人体产生赤热感的780-1400nm近红外线阻隔效果差、磁控银层容易老化失效、玻璃破碎飞溅的问题，因此，研究一种轻型防紫外线隔热安全的中空玻璃成为一个亟待解决的课题。

聚碳酸酯(PC)树脂是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，耐热，吸水率低，无毒，介电性能优良，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，可广泛用于多个领域。但是，PC本身的透光性强，隔热效果不理想。

发明内容

为克服现有中空玻璃存在的缺陷，本发明的目的是提供一种中空玻璃，其能有效阻隔紫外线和近红外线，且具备良好的隔热性、力学性能及安全性。

本发明提供的中空玻璃，包括包框以及两层或两层以上的本体层，相邻的本体层之间形成气体间隔层，其中，所述本体层中的一层或多层为聚碳酸酯板，其按质量百分比包含以下原料：

优选地，所述聚碳酸酯板按质量百分比包含以下原料：

更优选地，所述聚碳酸酯板按质量百分比包含以下原料：

上述中空玻璃中，所述铯钨青铜表示为Cs_XWO₃，其中x＝0.1～0.5。

上述中空玻璃中，所述铯钨青铜为纳米级颗粒，其粒径优选为5～500nm；更优选为20～60nm。

上述中空玻璃中，所述氧化锡锑为纳米级颗粒，其粒径优选为5～500nm；更优选为20～60nm。

上述中空玻璃中，所述紫外吸收剂可以选自PC材料领域使用的任意种类紫外吸收剂，包括但不限于2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑的一种或多种。

上述中空玻璃中，所述聚碳酸酯树脂可以选自PC板材领域使用的任意种类PC树脂，可根据板材所需性能进行选择。

上述中空玻璃中，所述聚碳酸酯板可采用板材领域常见的挤出成型工艺制造。一般来说，先将各个原料混合均匀，然后采用例如螺杆挤出机等设备通过挤出成型制得PC板。

上述中空玻璃中，所述本体层的厚度可以根据性能需要调整，一般可以为2～16mm。

上述中空玻璃中，所述气体间隔层中充有干燥的空气或惰性气体，其中，惰性气体可以优选为氩气。

上述中空玻璃中，优选本体层为两层，其中一层为聚碳酸酯板，另一层为钢化玻璃。

本发明提供的中空玻璃可以采用现有的制造工艺制造，如可采用隔热金属或合金作为包框，通过丁基胶、硅酮胶等将本体层进行涂装。

本发明提供的中空玻璃中采用了新型的PC板，其中添加了纳米级的铯钨青铜粒子，铯钨青铜纳米粒子具有强烈的短波近红外线(780～1400nm)吸收性能，通过金属掺杂，还可以进一步提高红外屏蔽性能，添加至PC制品中不会影响PC制品的透明度，铯钨青铜粒子配合添加紫外吸收剂后，所得PC板的紫外线、近红外线阻隔率能大大增强。本发明所使用的PC板中还可同时添加氧化锡锑(ATO)纳米粒子，ATO是一种功能材料，对长波近红外线(1500～2500nm)阻隔效果较好，透明性高，本发明人发现，当氧化锡锑和ATO同时使用时，二者可产生协同增效作用，对于近红外线的总体阻隔率能明显增加。

本发明提供的中空玻璃具有如下的优点：

1.本发明的中空玻璃采用了PC树脂板代替部分或全部玻璃板，相对于传统同等中空玻璃而言，在重量上约能减轻25％甚至更高。此外，本发明的中空玻璃在力学性能方面如抗冲击性也能明显优于传统中空玻璃。

2.本发明的中空玻璃包含PC树脂板，在建筑领域使用时可将PC板一面作为外表面，具有抗破裂飞溅特性，可确保在使用时不会因为玻璃碎裂造成人员伤害和增加维护难度，使用安全性大大提高。

3.本发明的中空玻璃中的PC板添加了铯钨青铜、ATO等添加剂，能阻隔99.5％以上的紫外线和90％左右甚至更高比例的近红外线，具有隔绝有害紫外线、高透光性、高效隔热隔音的特性，特别是对人体产生赤热的780～1400nm波段的近红外线的阻隔性极好。而且，通过调节添加剂的添加量可方便地调整PC板的阻隔特性，由此能得到多种性能类型的板材，进而能得到多种性能类型的中空玻璃，扩大了中空玻璃的种类和应用领域。

4.本发明的中空玻璃中的PC板将各种添加剂与PC树脂混合成型即可，制造工艺简便，成本较低，因此，中空玻璃的整体制造工艺也具有工艺简便、成本较低的优势。

5.本发明的中空玻璃由于优异的特性，可广泛应用于建筑节能幕墙和节能门窗，能长期用于户外，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明实施方式的中空玻璃结构示意图；

其中，附图标记说明如下：1、PC板层；2、钢化玻璃层；3、气体间隔层。

具体实施方式

以下内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

以下实施例中，铯钨青铜示例性选择为Cs_0.3WO₃，紫外吸收剂示例性选择为UV-326，PC树脂示例性选择为PC3113型号，但本发明并不限于此。

实施例1-3中空玻璃的制备

PC板的原料如表1所示(单位为重量份)。

表1

成分	实施例1	实施例2	实施例3
				铯钨青铜	0.2	0.3	0.4
氧化锡锑	0	0.3	0.2
				紫外吸收剂	0.2	0.3	0.3
PC树脂	99.6	99.1	99.1

制备过程如下：

(1)按表1所示的用量将各个原料进行混合通过高速混合机搅拌15分钟，充分混匀。

(2)将步骤(1)得到的混拌均匀的物料通过真空送料机输送到真空排气性单螺杆挤出机的喂料器中，螺杆喂料器带有螺带式搅拌器，混拌均匀的物料通过喂料器进入螺杆挤出机中，其中，螺杆挤出机的长径比为38:1，加工温度为：一区275-295度，二—四区温度195-235度，五—六区温度260-265度，模头温度260-265度，经过混炼，排气，流延，冷却定型，制备出5mm厚度的PC板。

将所制得的PC板分别裁取300mm×300mm，与5mm的普通钢化玻璃制成双层中空玻璃，包框为隔热铝条，采用丁基胶和硅酮胶涂装，PC板和钢化玻璃之间充入干燥的氩气。

制成的中空玻璃可参见图1。

实施例4-6中空玻璃的制备

PC板的原料如表2所示(单位为重量份)。

表2

成分	实施例4	实施例5	实施例6
				铯钨青铜	0.4	0.4	0.6
氧化锡锑	0	0.3	0.2
				紫外吸收剂	0.2	0.3	0.3
PC树脂	99.4	99.0	98.9

按照实施例1-3的制备过程制备3mm的PC板。

然后按照实施例1-3的制备过程与5mm的普通钢化玻璃制备双层中空玻璃。

实施例7-9中空玻璃的制备

PC板的原料如表3所示(单位为重量份)。

表3

成分	实施例7	实施例8	实施例9
				铯钨青铜	0.1	0.15	0.2
氧化锡锑	0	0.1	0.2
				紫外吸收剂	0.2	0.3	0.3
PC树脂	99.7	99.45	99.3

按照实施例1-3的制备过程制备10mm的PC板。

对比例1-2中空玻璃的制备

将实施例1-3所制得的PC板分别替换为普通钢化玻璃和LOW-E钢化玻璃，以相同的方法制备双层中空玻璃。

性能测试

1、将实施例1-9和对比例1、2制得的中空玻璃放置于林上光学检测仪上测定紫外线透过率、可见光透过率及近红外线透过率。

2、将实施例1-9和对比例1、2制得的中空玻璃放置于30cm×30cm×40cm的隔热箱的敞口上，该隔热箱的结构是4个侧面为泡沫塑料层，底部中空，空气可流动。在箱子中放置温度计测量箱里的温度，把制作好的箱子放置于150W的红外灯下照射40分钟，测试箱内空气温度。

3、将实施例1-9和对比例1、2制得的中空玻璃放置于电子秤上，称量重量。

4、将实施例1-9和对比例1、2制得的中空玻璃放置于力学试验台上，用3kg铁球在距离试样1米上方自由下落，测定抗冲击性能。

上述实施例1-9和对比例1、2制得的中空玻璃的光学性能、隔热性能、重量和抗冲击性的测试结果见表4-6。

表4

项目	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1	对比例2
						颜色	淡蓝	淡蓝	蓝色	无色	蓝色
紫外透过率	0.04％	0.01％	0.00％	70％	30％
						红外透过率	13％	8％	3％	90％	15％
可见光透过率	80％	78％	75％	80％	70％
						温度，℃	28.6	23.1	21.0	31.4	23.2
重量g	1835	1835	1835	2450	2450
						抗冲击性3kg	未碎	未碎	未碎	碎裂	碎裂

表5

项目	实施例4	实施例5	实施例6
				颜色	淡蓝	淡蓝	蓝色
紫外透过率	0.03％	0.01％	0.00％
				红外透过率	10％	4.5％	1.4％
可见光透过率	80％	76％	74％
				温度，℃	26.6	22.6	20.8
重量g	1662.5	1662.5	1662.5
				抗冲击性3kg	未碎	未碎	未碎

表6

项目	实施例7	实施例8	实施例9
				颜色	淡蓝	淡蓝	蓝色
紫外透过率	0.03％	0.01％	0.00％
				红外透过率	11％	5％	1％
可见光透过率	80％	76％	74％
				温度，℃	25.2	22.1	20.3
重量g	2450	2450	2450
				抗冲击性3kg	未碎	未碎	未碎

从上述实施例1-9与对比例1-2的性能测试数据中，可以分析得出：

(1)由光透过率测试可知，实施例的中空玻璃对近红外线(780～2500nm)和紫外线(200～390nm)的阻隔性都显著增加，可见光透光率高，除此之外，还可根据需要通过调整铯钨青铜、氧化锡锑的添加量来调整光学性能。

(2)由隔热测试可知，实施例的中空玻璃可明显阻隔热量的透过，隔热效果较强。

(3)实施例的中空玻璃重量减轻明显，而且抗冲击性也优于传统类型的中空玻璃。

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

1.一种中空玻璃，包括包框以及两层或两层以上的本体层，相邻的本体层之间形成气体间隔层，其特征在于，所述本体层中的一层或多层为聚碳酸酯板，其按质量百分比包含以下原料：

2.根据权利要求1所述的中空玻璃，其特征在于，所述聚碳酸酯板按质量百分比包含以下原料：

3.根据权利要求1或2所述的中空玻璃，其特征在于，所述铯钨青铜表示为Cs_XWO₃，其中x＝0.1～0.5。

4.根据权利要求3所述的中空玻璃，其特征在于，所述铯钨青铜的粒径为5～500nm；优选为20～60nm。

5.根据权利要求1或2所述的中空玻璃，其特征在于，所述氧化锡锑的粒径为5～500nm；优选为20～60nm。

6.根据权利要求1或2所述的中空玻璃，其特征在于，所述紫外吸收剂选自2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑的一种或多种。

7.根据权利要求1或2所述的中空玻璃，其特征在于，所述聚碳酸酯板的制备方法为：将各个原料混合均匀，通过挤出成型制得。

8.根据权利要求1或2所述的中空玻璃，其特征在于，所述本体层的厚度为2～16mm。

9.根据权利要求1或2所述的中空玻璃，其特征在于，所述气体间隔层内充有空气或氩气。

10.根据权利要求1或2所述的中空玻璃，其特征在于，所述本体层为两层，其中一层为所述聚碳酸酯板，另一层为钢化玻璃。