CN106916521B - 一种新型绿色节能门窗 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型绿色节能门窗。该节能门窗在可见光区的透过率高；同时隔热性好，对红外光区的滤除率较高。

Description

一种新型绿色节能门窗
技术领域
本发明属于建筑领域；涉及一种新型绿色节能门窗。
背景技术
近年来，随着社会经济发展和生活水平提高，人们对建筑物的舒适度要求随之越来越高。在建筑物外围围护结构中，门窗占据着不低于10％的面积比例。相对于墙体和屋面而言，普通玻璃的传热系数显著更高。
为了解决上述问题，在建筑门窗玻璃上设置合适的隔热涂层是一种有效途径。然而，现有的隔热涂层的保温隔热性能和可见光区的透过性能不佳。
因此，基于现有建筑门窗的隔热层结构和材料进行改进，使其能够充分发挥节能作用是绿色建筑领域面临的重要课题。
发明内容
本发明目的是克服现有技术的不足，提供一种新型绿色节能门窗。
为实现上述目的，本发明的新型绿色节能门窗，包括玻璃本体和位于玻璃本体表面上的隔热涂层，所述隔热涂层由改性纳米铝掺杂氧化锌涂料所形成。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述玻璃本体选自普通玻璃、低辐射玻璃和真空玻璃。
优选地，所述玻璃本体选自普通玻璃和低辐射玻璃；更优选地，所述玻璃本体选自普通玻璃。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述隔热涂层的厚度为40-100μm。
优选地，所述隔热涂层的厚度为50-90μm；更优选地，所述隔热涂层的厚度为50-80μm；以及，最优选地，所述隔热涂层的厚度为60-80μm。
在一个具体的实施方式中，所述隔热涂层的厚度为70μm。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述改性纳米铝掺杂氧化锌涂料包括硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液的制备方法如下：将纳米铝掺杂氧化锌颗粒和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷按照1：(0.5-4)的质量比在丙酮中回流反应2-6h；然后加入质量分别为纳米铝掺杂氧化锌颗粒质量3-6倍的丙烯酸甲酯和适量乳化剂，超声乳化；随后加入过硫酸钾，升温至70-80℃，反应2-12h，得到硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液的质量为30-50％，基于改性纳米铝掺杂氧化锌涂料的湿重量计算。
优选地，所述硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液的质量为35-50％；更优选地，所述硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液的质量为40-50％；以及，最优选地，所述硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液的质量为45-50％。
在一个具体的实施方式中，所述硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液的质量为45％。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述改性纳米铝掺杂氧化锌涂料包括固含量为40％的水性聚氨酯乳液。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述水性聚氨酯乳液的质量为30-60％，基于改性纳米铝掺杂氧化锌涂料的湿重量计算。
优选地，所述水性聚氨酯乳液的质量为35-55％；更优选地，所述水性聚氨酯乳液的质量为40-50％；以及，最优选地，所述水性聚氨酯乳液的质量为40-45％。
在一个具体的实施方式中，所述水性聚氨酯乳液的质量为40％。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述改性纳米铝掺杂氧化锌涂料还包括分散剂、消泡剂、流平剂和其它成膜助剂。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述分散剂选自Solspherse26000。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述分散剂的质量为0.1-1.0％，基于改性纳米铝掺杂氧化锌涂料的湿重量计算。
优选地，所述分散剂的质量为0.2-0.8％；更优选地，所述分散剂的质量为0.3-0.7％；以及，最优选地，所述分散剂的质量为0.4-0.6％。
在一个具体的实施方式中，所述分散剂的质量为0.4％。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述消泡剂选自正辛醇。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述消泡剂的质量为0.1-1.0％，基于改性纳米铝掺杂氧化锌涂料的湿重量计算。
优选地，所述消泡剂的质量为0.2-0.8％；更优选地，所述消泡剂的质量为0.3-0.7％；以及，最优选地，所述消泡剂的质量为0.4-0.6％。
在一个具体的实施方式中，所述消泡剂的质量为0.5％。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述流平剂选自聚丙烯酸酯流平剂。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述流平剂的质量为0.5-2.0％，基于改性纳米铝掺杂氧化锌涂料的湿重量计算。
优选地，所述流平剂的质量为0.7-1.8％；更优选地，所述流平剂的质量为0.9-1.6％；以及，最优选地，所述流平剂的质量为1.2-1.5％。
在一个具体的实施方式中，所述流平剂的质量为1.2％。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述成膜助剂选自乙二醇单烷基醚和二乙二醇单烷基醚。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述成膜助剂的质量为0.1-1.0％，基于改性纳米铝掺杂氧化锌涂料的湿重量计算。
优选地，所述成膜助剂的质量为0.2-0.8％；更优选地，所述成膜助剂的质量为0.3-0.7％；以及，最优选地，所述成膜助剂的质量为0.4-0.6％。
在一个具体的实施方式中，所述成膜助剂的质量为0.5％。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所有组分和水的质量之和为100％，不足部分由水补足。
根据本发明所述的新型绿色节能门窗，其中，所述隔热涂层通过将所述改性纳米铝掺杂氧化锌涂料涂布在玻璃上，然后在60-100℃温度下烘干得到。
与现有技术相比，本发明具有下列有益技术效果：
(1)本发明的新型绿色节能门窗在可见光区的透过率高；
(2)本发明的新型绿色节能门窗隔热性好，对红外光区的滤除率较高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
通过下述实施方式将有助于理解本发明，但不能限制本发明的范围。
实施方式1：
首先配制硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液，制备方法如下：将纳米铝掺杂氧化锌颗粒和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷按照1：2的质量比在丙酮中回流反应3h；然后加入质量分别为纳米铝掺杂氧化锌颗粒质量4倍的丙烯酸甲酯和适量乳化剂，超声乳化；随后加入过硫酸钾，升温至75℃，反应6h，得到硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液。基于改性纳米铝掺杂氧化锌涂料的湿重量计算，称量40％的所述硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液。
基于改性纳米铝掺杂氧化锌涂料的湿重量计算，称量40％的水性聚氨酯乳液、0.4％的Solspherse 26000、0.5％的正辛醇、1.2％的聚丙烯酸酯流平剂和0.5％的二乙二醇单丁醚；然后加入余量的水，高速分散1h，得到改性纳米铝掺杂氧化锌涂料。
将所述改性纳米铝掺杂氧化锌涂料涂布在普通玻璃上，厚度为70μm；然后在80℃温度下烘干得到实施方式1具有隔热涂层的新型绿色节能门窗。使用Lambda 750-S型分光光度计测试其光学性能。结果表明，可见光区的透过率平均为83％，红外光区的滤除率平均为75％。
实施方式2：
首先配制硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液，制备方法如下：将纳米铝掺杂氧化锌颗粒和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷按照1：4的质量比在丙酮中回流反应2h；然后加入质量分别为纳米铝掺杂氧化锌颗粒质量3倍的丙烯酸甲酯和适量乳化剂，超声乳化；随后加入过硫酸钾，升温至70℃，反应2h，得到硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液。基于改性纳米铝掺杂氧化锌涂料的湿重量计算，称量30％的所述硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液。
基于改性纳米铝掺杂氧化锌涂料的湿重量计算，称量40％的水性聚氨酯乳液、0.4％的Solspherse 26000、0.5％的正辛醇、1.2％的聚丙烯酸酯流平剂和0.5％的二乙二醇单丁醚；然后加入余量的水，高速分散1h，得到改性纳米铝掺杂氧化锌涂料。
将所述改性纳米铝掺杂氧化锌涂料涂布在普通玻璃上，厚度为70μm；然后在100℃温度下烘干得到实施方式2具有隔热涂层的新型绿色节能门窗。使用Lambda 750-S型分光光度计测试其光学性能。结果表明，可见光区的透过率平均为85％，红外光区的滤除率平均为73％。
实施方式3：
首先配制硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液，制备方法如下：将纳米铝掺杂氧化锌颗粒和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷按照1：4的质量比在丙酮中回流反应6h；然后加入质量分别为纳米铝掺杂氧化锌颗粒质量6倍的丙烯酸甲酯和适量乳化剂，超声乳化；随后加入过硫酸钾，升温至80℃，反应12h，得到硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液。基于改性纳米铝掺杂氧化锌涂料的湿重量计算，称量50％的所述硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液。
基于改性纳米铝掺杂氧化锌涂料的湿重量计算，称量40％的水性聚氨酯乳液、0.4％的Solspherse 26000、0.5％的正辛醇、1.2％的聚丙烯酸酯流平剂和0.5％的二乙二醇单丁醚；然后加入余量的水，高速分散1h，得到改性纳米铝掺杂氧化锌涂料。
将所述改性纳米铝掺杂氧化锌涂料涂布在普通玻璃上，厚度为70μm；然后在60℃温度下烘干得到实施方式3具有隔热涂层的新型绿色节能门窗。使用Lambda 750-S型分光光度计测试其光学性能。结果表明，可见光区的透过率平均为86％，红外光区的滤除率平均为71％。
由以上实施方式可以看出，本发明的新型绿色节能门窗可见光区的透过率高；同时隔热性好，对红外光区的滤除率较高。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种绿色节能门窗，包括玻璃本体和位于玻璃本体表面上的隔热涂层，
所述玻璃本体选自普通玻璃、低辐射玻璃和真空玻璃；
所述隔热涂层的厚度为40-100μm；
所述隔热涂层由改性纳米铝掺杂氧化锌涂料所形成；
所述改性纳米铝掺杂氧化锌涂料包括硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液；所述硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液的质量百分比为30-50％，基于改性纳米铝掺杂氧化锌涂料的湿重量计算；
所述改性纳米铝掺杂氧化锌涂料还包括固含量为30-60wt％的水性聚氨酯乳液；
所述改性纳米铝掺杂氧化锌涂料还包括分散剂、消泡剂、流平剂和其它成膜助剂；所述分散剂选自Solspherse26000；所述消泡剂选自正辛醇；所述流平剂选自聚丙烯酸酯流平剂；
其特征在于，
所述硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液的制备方法如下：将纳米铝掺杂氧化锌颗粒和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷按照1：(0.5-4)的质量比在丙酮中回流反应2-6h；然后加入质量为纳米铝掺杂氧化锌颗粒质量3-6倍的丙烯酸甲酯和适量乳化剂，超声乳化；随后加入过硫酸钾，升温至70-80℃，反应2-12h，得到硅烷改性的纳米铝掺杂氧化锌颗粒乳液。
2.根据权利要求1所述的绿色节能门窗，其中，所述隔热涂层的厚度为60-80μm。
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