CN106830076A - 一种玻璃用纳米热反射复合功能材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玻璃用纳米热反射复合功能材料的制备方法，包括如下步骤：S1、制备纳米二氧化钛粉体；S2、将步骤S1得到的纳米二氧化钛粉体超声分散于溶剂中，然后向溶剂中加入偏钒酸铵和硼氢化钾，得到钒氧化物/二氧化钛复合功能材料前驱体；S3、将前驱体与双氧水混合，加入模板剂，形成溶胶，升温并水热反应2‑4天，最后烘干并球磨，即得纳米热反射复合功能材料。有益之处在于：本发明得到的纳米钒钛复合功能材料具有良好的热反射性能，将该材料复合于玻璃基底上，能够提高玻璃的隔热性能，且保证玻璃的透光率，并且该材料与玻璃基底的附着力高。

Description

一种玻璃用纳米热反射复合功能材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种玻璃用纳米热反射复合功能材料的制备方法；属于功能材料技术领域。
背景技术
热反射玻璃是一种通过化学热分解、真空镀膜等技术，在玻璃表面形成一层热反射镀层的玻璃，是一种新型的功能型玻璃。现有技术中的镀膜玻璃，对来自太阳的红外线，其反射率可达30％～40％，甚至可高达50％～60％。这种玻璃具有良好的节能和装饰效果，尤其是在夏季日照强烈时，使室内的人感到清凉舒适。
纵观市场上的热反射玻璃，大多是采用热解法、真空蒸镀法、阴极溅射法等，在玻璃表面涂以金、银、铜、铝、铬、镍和铁等金属或金属氧化物薄膜，或采用电浮法等离子交换方法，以金属离子置换玻璃表层原有离子而形成热反射膜，有金色、茶色、灰色、紫色、褐色、青铜色和浅蓝等各色，热反射能力较好，但是极大地影响了玻璃的透光性能，而且这些反射膜与玻璃基底间的附着力也不够强，导致玻璃的使用寿命受到较大影响。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种兼顾热反射性能和透光性能的纳米热反射复合功能材料，并且该材料与玻璃基底的附着力强。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种玻璃用纳米热反射复合功能材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将钛酸酯类钛酸盐的醇溶液逐滴滴加至氯化铵的水溶液中，升温至50-70℃搅拌反应2-4h，静置冷却至室温后减压蒸馏并干燥，然后置于马弗炉中在400-500℃下热处理6-10h，得到纳米二氧化钛粉体；
S2、将步骤S1得到的纳米二氧化钛粉体超声分散于溶剂中，然后向溶剂中加入偏钒酸铵和硼氢化钾，得到钒氧化物/二氧化钛复合功能材料前驱体；
S3、将前驱体与双氧水混合，加入模板剂，形成溶胶，升温并水热反应2-4天，最后烘干并球磨，即得纳米热反射复合功能材料。
优选地，前述步骤S1中，钛酸酯类钛酸盐与醇溶剂的体积比为1:2-5。
更优选地，前述醇溶剂为乙醇、丙醇或异丙醇。
再优选地，前述步骤S2中，偏钒酸铵与硼氢化钾的质量比为1:1-5。
进一步优选地，前述步骤S3中，模板剂为有机胺。
具体地，前述钛酸酯类钛酸盐为钛酸丁酯。
更进一步优选地去，前述水热反应温度为100-250℃，升温速率为0.5-1℃/min。
本发明的有益之处在于：本发明得到的纳米钒钛复合功能材料具有良好的热反射性能，将该材料复合于玻璃基底上，能够提高玻璃的隔热性能，且保证玻璃的透光率，并且该材料与玻璃基底的附着力高。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
本发明中无特殊说明，所有原料均为市购。
实施例1
本实施例的纳米热反射复合功能材料的制备方法如下：
S1、将钛酸酯类钛酸盐的醇溶液逐滴滴加至氯化铵的水溶液中，升温至50℃搅拌反应2h，静置冷却至室温后减压蒸馏并干燥，然后置于马弗炉中在400℃下热处理6h，得到纳米二氧化钛粉体；
S2、将步骤S1得到的纳米二氧化钛粉体超声分散于溶剂中，然后向溶剂中加入偏钒酸铵和硼氢化钾，偏钒酸铵与硼氢化钾的质量比为1:1，得到钒氧化物/二氧化钛复合功能材料前驱体；
S3、将前驱体与双氧水混合，加入有机胺作为模板剂，形成溶胶，升温并水热反应2天，水热反应温度为100℃，升温速率为0.5℃/min，最后烘干并球磨，即得纳米热反射复合功能材料。
其中，钛酸酯类钛酸盐选用钛酸丁酯，其与醇溶剂的体积比为1:2，醇溶剂为乙醇。
实施例2
本实施例的制备方法与实施例1完全相同，区别仅在于工艺条件，具体如下：
S1、将钛酸酯类钛酸盐的醇溶液逐滴滴加至氯化铵的水溶液中，升温至60℃搅拌反应3h，静置冷却至室温后减压蒸馏并干燥，然后置于马弗炉中在450℃下热处理8h，得到纳米二氧化钛粉体；
S2、将步骤S1得到的纳米二氧化钛粉体超声分散于溶剂中，然后向溶剂中加入偏钒酸铵和硼氢化钾，偏钒酸铵与硼氢化钾的质量比为1:3，得到钒氧化物/二氧化钛复合功能材料前驱体；
S3、将前驱体与双氧水混合，加入有机胺作为模板剂，形成溶胶，升温并水热反应3天，水热反应温度为150℃，升温速率为0.7℃/min，最后烘干并球磨，即得纳米热反射复合功能材料。
其中，钛酸酯类钛酸盐选用钛酸丁酯，其与醇溶剂的体积比为1:3，醇溶剂为丙醇。
实施例3
本实施例的制备方法与实施例1完全相同，区别仅在于工艺条件，具体如下：
S1、将钛酸酯类钛酸盐的醇溶液逐滴滴加至氯化铵的水溶液中，升温至70℃搅拌反应4h，静置冷却至室温后减压蒸馏并干燥，然后置于马弗炉中在500℃下热处理10h，得到纳米二氧化钛粉体；
S2、将步骤S1得到的纳米二氧化钛粉体超声分散于溶剂中，然后向溶剂中加入偏钒酸铵和硼氢化钾，偏钒酸铵与硼氢化钾的质量比为1:5，得到钒氧化物/二氧化钛复合功能材料前驱体；
S3、将前驱体与双氧水混合，加入有机胺作为模板剂，形成溶胶，升温并水热反应4天，水热反应温度为250℃，升温速率为1℃/min，最后烘干并球磨，即得纳米热反射复合功能材料。
其中，钛酸酯类钛酸盐选用钛酸丁酯，其与醇溶剂的体积比为1:5，醇溶剂为异丙醇。
性能检测
将实施例1-3得到的复合功能材料通过蒸镀法复合于玻璃基底表面，进行性能测试：
表1实施例1-3的性能检测结果
从表1可见，本发明的复合功能材料用于玻璃上，能够起到热反射效果，减少玻璃表面与室内温度差，而且确保了玻璃本身的透光率，且该材料与玻璃基底的附着力均达到最优的0级标准。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种玻璃用纳米热反射复合功能材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将钛酸酯类钛酸盐的醇溶液逐滴滴加至氯化铵的水溶液中，升温至50-70℃搅拌反应2-4h，静置冷却至室温后减压蒸馏并干燥，然后置于马弗炉中在400-500℃下热处理6-10h，得到纳米二氧化钛粉体；
S2、将步骤S1得到的纳米二氧化钛粉体超声分散于溶剂中，然后向溶剂中加入偏钒酸铵和硼氢化钾，得到钒氧化物/二氧化钛复合功能材料前驱体；
S3、将前驱体与双氧水混合，加入模板剂，形成溶胶，升温并水热反应2-4天，最后烘干并球磨，即得纳米热反射复合功能材料。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃用纳米热反射复合功能材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，钛酸酯类钛酸盐与醇溶剂的体积比为1:2-5。
3.根据权利要求2所述的一种玻璃用纳米热反射复合功能材料的制备方法，其特征在于，所述醇溶剂为乙醇、丙醇或异丙醇。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃用纳米热反射复合功能材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，偏钒酸铵与硼氢化钾的质量比为1:1-5。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃用纳米热反射复合功能材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，模板剂为有机胺。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃用纳米热反射复合功能材料的制备方法，其特征在于，所述钛酸酯类钛酸盐为钛酸丁酯。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种玻璃用纳米热反射复合功能材料的制备方法，其特征在于，所述水热反应温度为100-250℃，升温速率为0.5-1℃/min。
8.一种如权利要求1所述方法制备的玻璃用纳米热反射复合功能材料。
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