CN107573725B - 能够吸收紫外线和红外线的涂布液、玻璃及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及透明涂层技术领域，特别是能够同时吸收紫外线和红外线的涂覆在玻璃表面的紫外红外吸收涂层，具体地提供一种能够吸收紫外线和红外线的涂布液、玻璃及其制造方法。该涂布液包含可水解硅烷化合物的水解缩合物、紫外线吸收剂和红外线吸收纳米颗粒，还包含碱金属或碱土金属元素，所述碱金属或碱土金属元素能够取代所述可水解硅烷化合物的水解缩合物中的至少部分氢键，所述可水解硅烷化合物的水解缩合物原位包裹紫外线吸收剂和红外线吸收纳米颗粒分别形成紫外核壳结构和红外核壳结构。本发明能够提高涂层的耐高温和耐久性能、提高涂层的硬度和耐摩擦性能，使得形成的紫外红外吸收涂层的红外线吸收率进一步提高。
Description
技术领域：
本发明涉及透明涂层技术领域，特别是能够同时吸收紫外线和红外线的涂覆在玻璃表面的紫外红外吸收涂层，具体地提供一种能够吸收紫外线和红外线的涂布液，以及设置有该涂布液形成的紫外红外吸收涂层的玻璃，同时还提供一种制造该能够吸收紫外线和红外线的玻璃的方法。
背景技术：
众所周知，如果长时间被紫外线照射，会对人体的健康产生危害，例如使皮肤老化产生皱纹、产生斑点、造成皮肤粗糙或皮肤炎甚至引发皮肤癌等疾病；同时，也会导致汽车内饰和房屋内饰在短期内老化、褪色，最终影响人们的使用；而红外线则可能增加车辆油耗以及使驾驶员和乘客感到闷热等不适；随着生活水平的提高，人们对安全和舒适等方面的要求也越来越高，因此，消费者对车窗玻璃能够隔紫外线和红外线的需求也越来越强烈。通过改进原片玻璃的配料，可以一定程度上降低原片玻璃的紫外线和红外线的透过率。另外，也可以通过其他方式来进一步满足隔紫外线和红外线的要求，例如通过气相沉积技术镀紫外线和红外线反射膜，例如添加紫外线和红外线吸收成分的热塑性树脂膜片，常用的有PVB中间膜和PET贴膜，还有在玻璃表面涂覆形成紫外线和红外线吸收涂层；其中，气相沉积技术和PVB中间膜的成本较高，且主要应用于汽车前挡玻璃；PET贴膜虽然可以用于边窗玻璃，但是容易被刮花，且贴膜玻璃的可见光透过率通常低于50％，应用车型较少；那么相对来说，通过在玻璃表面涂覆形成紫外线和红外线吸收涂层是比较经济实用的方式。
在已知的制造紫外线和红外线吸收涂层的方法中，大多是通过在成膜基体材料中添加紫外线和红外线吸收材料来实现的。作为紫外线吸收材料，ZnO、CeO2、苯酮类紫外线吸收剂、苯并咪唑类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂等是比较常用的，且目前紫外线隔绝技术比较成熟，例如中国专利CN102892851A公开了一种具有玻璃基材和紫外线吸收膜的紫外线吸收玻璃物品，紫外线吸收膜由包含氧化硅系基体原料成分和紫外线吸收剂的涂布液形成；又例如中国专利CN102421862A公开了一种玻璃基材和紫外线吸收膜的紫外线吸收玻璃物品，紫外线吸收膜由包含3种有机氧基硅烷化合物成分的涂布液形成；这些紫外线吸收玻璃物品上的紫外线吸收膜均具有耐磨损性等机械耐久性、并且充分确保无色透明性、长时间曝光导致的紫外线吸收能力劣化少。
相应地，作为红外线吸收材料，ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、ATO(氧化锡锑)、WO3(三氧化钨)、CsxWO3(铯钨青铜)和AZO(掺铝氧化锌)等也是比较常用的，但现有技术中采用涂覆方法制造的红外线吸收涂层存在耐久性差、价格昂贵或红外线吸收效率不够高等缺点；例如中国专利CN1563231A、CN101258027A、CN101108946A和CN102277023A均公开了成膜主体物质以有机高分子材料为主，但有机材料的强度低、耐久性差；而中国专利CN101050064A公开了以聚硅氮烷为成膜主体物质，虽然能得到机械强度较高的涂层，但聚硅氮烷价格昂贵；与之相比，通过溶胶-凝胶方法制造的氧化硅涂层则同时兼具价格低廉和强度高的优点，例如中国专利CN102153948A和CN102676049A均公开了以溶胶-凝胶方法获得氧化硅基体材料制造的红外线吸收涂层，又例如中国专利CN103443224A公开了具有玻璃基材和被膜的玻璃物品，该被膜由含有红外线吸收剂和紫外线吸收剂的液状组合物形成；但目前的技术方案中，以氧化硅基体材料制造的红外线吸收涂层，涂层厚度在5微米左右时其红外线吸收率在30％以下，如果要进一步地提高涂层的红外线吸收率，则必须增加涂布液中纳米功能颗粒的含量，而随着纳米功能颗粒添加量的增加，随之引入的有机分散剂含量亦随之增加，有机分散剂会阻隔硅溶胶中溶胶颗粒间的粘接，降低所制造涂层的硬度和耐摩擦性能。此外，目前技术中通过溶胶-凝胶方法在玻璃表面制造的含有氧化硅的红外线吸收涂层耐高温性能差，在太阳光的暴晒下容易龟裂，对于红外线吸收涂层来说，会因吸收红外线而显然处于温度较高状态，故其还存在耐久性差的问题。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术中的能够吸收紫外线和红外线的玻璃存在耐久性差、价格昂贵以及提高红外线吸收率会降低硬度和耐摩擦性能等缺点，提供一种能够吸收紫外线和红外线的涂布液，以及设置有该涂布液形成的紫外红外吸收涂层的玻璃，同时还提供一种制造该能够吸收紫外线和红外线的玻璃的方法。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：能够吸收紫外线和红外线的涂布液，包含可水解硅烷化合物的水解缩合物、紫外线吸收剂和红外线吸收纳米颗粒，其特征在于：还包含碱金属或碱土金属元素，所述碱金属或碱土金属元素能够取代所述可水解硅烷化合物的水解缩合物中的至少部分氢键，所述可水解硅烷化合物的水解缩合物原位包裹紫外线吸收剂和红外线吸收纳米颗粒分别形成紫外核壳结构和红外核壳结构。
其中，所述涂布液中还包含除Si外的、可与O形成三角形配位或者四面体配位的非金属元素。优选地，所述非金属元素选自B和P中的至少一种。同时，所述非金属元素与Si的摩尔比为1/200～1/5。
其中，所述碱金属或碱土金属元素选自Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种。优选地，所述碱金属或碱土金属元素与Si的摩尔比为1/300～1/10。
其中，所述紫外线吸收剂经硅烷偶联剂处理过，硅烷偶联剂的有机官能团与紫外线吸收剂化学键合。
其中，所述红外线吸收纳米颗粒的外表面包覆分散剂。优选地，所述外表面包覆分散剂的红外线吸收纳米颗粒经硅烷偶联剂处理过，硅烷偶联剂的有机官能团与红外线吸收纳米颗粒外表面上的分散剂化学键合。
其中，所述原位包裹的过程包括可水解硅烷化合物在水解之前与紫外线吸收剂和红外线吸收纳米颗粒均匀混合，在水解时可水解硅烷化合物的水解缩合物以所述紫外线吸收剂和红外线吸收纳米颗粒为核进行生长，在水解之后分别形成紫外核壳结构和红外核壳结构。
其中，所述紫外核壳结构为紫外线吸收剂的外表面包覆有可水解硅烷化合物水解形成的紫外硅氧化合物层，所述红外核壳结构为红外线吸收纳米颗粒的外表面包覆有可水解硅烷化合物水解形成的红外硅氧化合物层。优选地，所述紫外核壳结构中的紫外线吸收剂与硅烷偶联剂的有机官能团化学键合，所述红外核壳结构中的红外线吸收纳米颗粒的外表面还包覆有分散剂层，所述分散剂层位于红外线吸收纳米颗粒的外表面和红外硅氧化合物层之间。
其中，所述紫外核壳结构和红外核壳结构的形成包括至少一次原位包裹。
其中，所述可水解硅烷化合物包含硅烷偶联剂以及选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲氧基硅烷和三乙氧基硅烷中的至少一种。
其中，所述红外线吸收纳米颗粒选自ITO、WO3、CsxWO3、ATO、AZO和掺杂VO2中的至少一种。优选地，所述红外线吸收纳米颗粒的粒径不大于200nm。同时，所述红外线吸收纳米颗粒与按硅氧化合物计算的Si的质量比为1/20～5。
其中，所述紫外线吸剂选自苯酮类紫外线吸收剂、苯并咪唑类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂中的至少一种。
其中，所述红外线吸收纳米颗粒与紫外线吸剂的质量比为1/20～20。
其中，所述涂布液包含三种以上沸点不同的极性溶剂。
同时，本发明还提供一种能够吸收紫外线和红外线的玻璃，包括玻璃基板和涂覆在玻璃基板的至少一个表面上的紫外红外吸收涂层，其特征在于：所述紫外红外吸收涂层由上述涂布液在玻璃基板的表面上固化形成，所述紫外红外吸收涂层包含具有紫外核壳结构的紫外线吸收剂、具有红外核壳结构的红外线吸收纳米颗粒以及碱金属或碱土金属元素，所述碱金属或碱土金属元素能够取代可水解硅烷化合物的水解缩合物中的至少部分氢键。
其中，所述涂布液中还包含除Si外的、可与O形成三角形配位或者四面体配位的非金属元素。优选地，所述非金属元素选自B和P中的至少一种。同时，所述非金属元素与Si的摩尔比为1/200～1/5。
其中，所述碱金属或碱土金属元素选自Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种。优选地，所述碱金属或碱土金属元素与Si的摩尔比为1/300～1/10。
其中，所述紫外核壳结构为紫外线吸收剂的外表面包覆有可水解硅烷化合物水解形成的紫外硅氧化合物层，所述红外核壳结构为红外线吸收纳米颗粒的外表面包覆有可水解硅烷化合物水解形成的红外硅氧化合物层。优选地，所述紫外核壳结构中的紫外线吸收剂与硅烷偶联剂的有机官能团化学键合，所述红外核壳结构中的红外线吸收纳米颗粒的外表面还包覆有分散剂层，所述分散剂层位于红外线吸收纳米颗粒的外表面和红外硅氧化合物层之间。
其中，所述红外线吸收纳米颗粒选自ITO、WO3、CsxWO3、ATO、AZO和掺杂VO2中的至少一种。优选地，所述红外线吸收纳米颗粒的粒径不大于200nm。同时，所述红外线吸收纳米颗粒与按硅氧化合物计算的Si的质量比为1/20～5。
其中，所述紫外线吸剂选自苯酮类紫外线吸收剂、苯并咪唑类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂中的至少一种。
其中，所述红外线吸收纳米颗粒与紫外线吸剂的质量比为1/20～20。
其中，所述玻璃基板为白玻、绿玻或者Solar绿玻。
另外，本发明还提供一种上述能够吸收紫外线和红外线的玻璃的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：称取含有红外线吸收纳米颗粒的水性分散液和硅烷偶联剂，并通过超声分散后搅拌使硅烷偶联剂的有机官能团与红外线吸收纳米颗粒外表面上的分散剂化学键合，得到混合液A；称取紫外线吸收剂和溶剂，充分溶解后添加硅烷偶联剂，并通过超声分散后搅拌，得到硅烷偶联剂的有机官能团与紫外线吸收剂化学键合的混合液B；称取可水解硅烷化合物，并通过超声分散和搅拌得到混合液C；
步骤2：称取混合液A和混合液B，均匀混合后添加混合液C，并通过超声分散和搅拌得到混合液D；
步骤3：向混合液D中添加去离子水和催化剂，在对可水解硅烷化合物进行水解和缩合反应的同时，得到对红外线吸收纳米颗粒和紫外线吸收剂进行初步原位包裹的混合液E；
步骤4：向混合液E中继续添加混合液C、去离子水和催化剂，对混合液E中经过初步原位包裹的红外线吸收纳米颗粒和紫外线吸收剂继续进行原位包裹，得到混合液F；
步骤5：向混合液F中添加碱金属或者碱土金属元素的化合物，并通过搅拌使之混合均匀，过滤后得到用于形成紫外红外吸收涂层的涂布液H；
步骤6：准备一片洁净的玻璃基板，在其至少一个表面上涂覆涂布液H；
步骤7：以100℃～200℃烘干玻璃基板表面上的涂布液H，得到具有紫外红外吸收涂层的能够吸收紫外线和红外线的玻璃。
优选地，在步骤5中向混合液F中添加碱金属或者碱土金属元素的化合物的步骤之前还包括先向混合液F中添加除Si外、可与O形成三角形配位或者四面体配位的非金属元素的化合物并通过搅拌使之混合均匀的步骤。更优选地，非金属元素选自B和P中的至少一种。同时，所述非金属元素与Si的摩尔比为1/200～1/5。
其中，所述碱金属或碱土金属元素选自Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种。优选地，所述碱金属或碱土金属元素与Si的摩尔比为1/300～1/10。
其中，所述红外线吸收纳米颗粒选自ITO、WO3、CsxWO3、ATO、AZO和掺杂VO2中的至少一种。优选地，所述红外线吸收纳米颗粒的粒径不大于200nm。同时，所述红外线吸收纳米颗粒与按硅氧化合物计算的Si的质量比为1/20～5。
其中，所述紫外线吸剂选自苯酮类紫外线吸收剂、苯并咪唑类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂中的至少一种。同时，红外线吸收纳米颗粒与紫外线吸剂的质量比为1/20～20。
优选地，步骤4中完成原位包裹的红外线吸收纳米颗粒和紫外线吸收剂分别具有红外核壳结构和紫外核壳结构，所述红外核壳结构为红外线吸收纳米颗粒的外表面向外依次包覆有分散剂层和可水解硅烷化合物水解形成的红外硅氧化合物层，所述紫外核壳结构为经硅烷偶联剂处理过的紫外线吸收剂的外表面包覆有可水解硅烷化合物水解形成的紫外硅氧化合物层。
其中，所述可水解硅烷化合物包含硅烷偶联剂以及选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲氧基硅烷和三乙氧基硅烷中的至少一种。
其中，步骤1中的所述溶剂包括至少一种醇。
其中，步骤3和步骤4中的催化剂选自硝酸、盐酸和乙酸中的至少一种。
本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：
本发明采用的能够吸收紫外线和红外线的涂布液、玻璃及其制造方法，通过碱金属或碱土金属元素能够增强后续形成的紫外红外吸收涂层的网络结构，通过非金属元素能够在形成的涂层中形成柔性较硅氧四面体大的配位多面体，所述配位多面体可以通过自身形变来适应配位环境的变化，与刚性的硅氧四面体相比较，更不容易发生化学键断裂，在满足硬度和耐摩擦性能的基础上，提高涂层的柔性，进而延缓涂层因化学键断裂而引发的龟裂，能够提高涂层的耐高温和耐久性能；通过形成的紫外核壳结构和红外核壳结构能够减小有机分散剂对硅溶胶胶粒的阻隔效果，保证在后续固化过程中硅溶胶胶粒间能够直接键合，从而提高涂层的硬度和耐摩擦性能，并且能够改善因提高红外线吸收纳米颗粒的添加量而带来的涂层硬度降低和耐摩擦性能变坏的问题，使得形成的紫外红外吸收涂层的红外线吸收率进一步提高。
附图说明：
图1为本发明所述的紫外核壳结构的结构示意图；
图2为本发明所述的红外核壳结构的结构示意图；
图3为本发明所述的能够吸收紫外线和红外线的玻璃的结构示意图。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。
本发明所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，用于形成能够同时吸收紫外线和红外线的紫外红外吸收涂层，其包含可水解硅烷化合物的水解缩合物、紫外线吸收剂和红外线吸收纳米颗粒；所述涂布液中还包含碱金属或碱土金属元素，所述碱金属或碱土金属元素能够取代所述可水解硅烷化合物的水解缩合物中的至少部分氢键，从而能够增强后续形成的紫外红外吸收涂层的网络结构；同时，所述涂布液中还包含除Si外的、可与O形成三角形配位或者四面体配位的非金属元素；这样以来，能够在形成的涂层中形成柔性较硅氧四面体大的配位多面体，所述配位多面体可以通过自身形变来适应配位环境的变化，与刚性的硅氧四面体相比较，更不容易发生化学键断裂，在满足硬度和耐摩擦性能的基础上，提高涂层的柔性，进而延缓涂层因化学键断裂而引发的龟裂，能够提高涂层的耐高温和耐久性能；优选地，所述非金属元素选自B和P中的至少一种，所述非金属元素与Si的摩尔比为1/200～1/5。
其中，所述碱金属或碱土金属元素选自Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种，所述的Li、Na、K、Rb和Cs属于碱金属元素，所述的Mg、Ca、Sr和Ba属于碱土金属元素。优选地，所述碱金属或碱土金属元素与Si的摩尔比为1/300～1/10。
在本发明中，所述可水解硅烷化合物的水解缩合物原位包裹紫外线吸收剂和红外线吸收纳米颗粒分别形成紫外核壳结构和红外核壳结构；这样以来，通过原位包裹的方式形成的紫外核壳结构和红外核壳结构能够减小有机分散剂对硅溶胶胶粒的阻隔效果，保证在后续固化过程中硅溶胶胶粒间能够直接键合，从而提高涂层的硬度和耐摩擦性能，并且能够改善因提高红外线吸收纳米颗粒的添加量而带来的涂层硬度降低和耐摩擦性能变坏的问题，使得形成的紫外红外吸收涂层的红外线吸收率进一步提高。
如图1所示，所述紫外线吸收剂1经硅烷偶联剂11处理过，硅烷偶联剂11的有机官能团与紫外线吸收剂1化学键合，从而形成可水解端朝外的结构，提高了紫外线吸收剂与后续所形成的硅溶胶胶粒的粘接性能。
如图2所示，所述红外线吸收纳米颗粒2的外表面包覆分散剂，所述外表面包覆分散剂的红外线吸收纳米颗粒2可以以水性分散液形式引入；优选所述外表面包覆分散剂的红外线吸收纳米颗粒2经硅烷偶联剂处理过，硅烷偶联剂的有机官能团与红外线吸收纳米颗粒2外表面上的分散剂化学键合；这样以来，通过硅烷偶联剂对外表面包覆分散剂的红外线吸收纳米颗粒2进行处理，从而能够形成可水解端朝外的结构，提高了红外线吸收纳米颗粒2与后续形成的硅溶胶胶粒的粘结性能。
在本发明中，所述原位包裹的过程包括可水解硅烷化合物在水解之前与紫外线吸收剂1和红外线吸收纳米颗粒2均匀混合，在水解时可水解硅烷化合物的水解缩合物以所述紫外线吸收剂1和红外线吸收纳米颗粒2为核进行生长，在水解之后分别形成紫外核壳结构和红外核壳结构；优选地，所述紫外核壳结构和红外核壳结构的形成包括至少一次原位包裹。
如图1所示，所述紫外核壳结构为紫外线吸收剂1的外表面包覆有可水解硅烷化合物水解形成的紫外硅氧化合物层12，并且还示出了所述紫外核壳结构中的紫外线吸收剂1与硅烷偶联剂11的有机官能团化学键合；如图2所示，所述红外核壳结构为红外线吸收纳米颗粒2的外表面包覆有可水解硅烷化合物水解形成的红外硅氧化合物层22，并且还示出了所述红外核壳结构中的红外线吸收纳米颗粒2的外表面还包覆有分散剂层21，所述分散剂层21位于红外线吸收纳米颗粒2的外表面和红外硅氧化合物层22之间。其中，所述红外线吸收纳米颗粒3选自ITO(氧化铟锡)、WO3(三氧化钨)、CsxWO3(铯钨青铜)、ATO(氧化锡锑)和掺杂VO2(二氧化钒)中的至少一种；其中，所述红外线吸收纳米颗粒3的粒径不大于200nm，优选不大于100nm；优选地，所述红外线吸收纳米颗粒与按氧化硅计算的Si的质量比为1/20～5。
可水解硅烷化合物的水解缩合物是指可水解硅烷化合物水解后脱水缩合而生成的低聚物(多聚物)，其通常是溶解于溶剂的高分子量化体。至少部分水解缩合物具有有机氧基或硅烷醇基，具备进一步水解缩合而形成最终的固化物的性质。优选地，所述可水解硅烷化合物可以包含硅烷偶联剂以及选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲氧基硅烷和三乙氧基硅烷中的至少一种。一般情况下，由单独的某一种硅烷化合物可获得水解缩合物，而由两种以上的硅烷化合物可获得作为它们的共缩合体的水解共缩合物，在本发明中为了方便描述，统一描述为水解缩合物。
其中，所述硅烷偶联剂选自3-氨基丙基三甲氧基硅烷(KH540)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)中的至少一种。
另外，所述紫外线吸收剂为苯酮类紫外线吸收剂、苯并咪唑类紫外线吸收剂或三嗪类紫外线吸收剂。
其中，作为上述苯酮类紫外线吸收剂，具体而言，可举出2,4－二羟基二苯甲酮、2,2’,3(或4、5、6中的任一)－三羟基二苯甲酮、2,2’,4,4’－四羟基二苯甲酮、2,4－二羟基－2’,4’－二甲氧基二苯甲酮、2－羟基－4－正辛氧基二苯甲酮等。
其中，作为上述苯并咪唑类紫外线吸收剂，具体而言，可举出2-(2H-苯并三唑-2)-4,6-二(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚(紫外吸收剂，商品名UV-234)、2－(5－氯(2H)－苯并三唑－2－基)－4－甲基－6－(叔丁基)苯酚、辛基－3－[3－叔4－羟基－5－[5－氯－2H－苯并三唑－2－基]丙酸酯、2－(2H－苯并三唑－2－基)－4,6－二叔戊基苯酚、2－(2－羟基－5－甲基苯基)苯并三唑、2－[2－羟基－3－(3,4,5,6－四氢邻苯二甲酰亚胺－甲基)－5－甲基苯基]苯并三唑、2－(2－羟基－5－叔辛基苯基)苯并三唑、2－(2－羟基－5－叔丁基苯基)－2H－苯并三唑、甲基3－(3－(2H－苯并三唑－2－基)－5－叔丁基－4－羟基苯基)丙酸酯、2－(2H－苯并三唑－2－基)－4,6－双(1－甲基－1－苯基乙基)苯酚、2－(2H－苯并三唑－2－基)－6－(1－甲基－1－苯基乙基)－4－(1,1,3,3－四甲基丁基)苯酚等。
其中，作为上述三嗪类紫外线吸收剂，具体而言，可举出2－[4－[(2－羟基－3－十二烷氧基丙基)氧]－2－羟基苯基]－4,6－双(2,4－二甲基苯基)－1,3,5－三嗪、2－[4－[(2－羟基－3－(2’－乙基)己基)氧]－2－羟基苯基]－4,6－双(2,4－二甲基苯基)－1,3,5－三嗪、2,4－双(2－羟基－4－丁氧基苯基)－6－(2,4－双－丁氧基苯基)－1,3,5－三嗪、2－(2－羟基－4－[1－辛基羰基乙氧基]苯基)－4,6－双(4－苯基苯基)－1,3,5－三嗪、TINUVIN477(商品名，CibaJapan株式会社制)等。
上述有机类紫外线吸收剂可以吸收波长范围较宽的紫外线，在本发明中，这些紫外线吸收剂可以单独使用一种，也可以混合使用两种及以上，具体使用情况依据实际需要而定。
在本发明中，为了获得更好的紫外红外紫外红外吸收涂层，优选所述红外线吸收纳米颗粒与紫外线吸剂的质量比为1/20～20。同时，所述涂布液包含三种以上沸点不同的极性溶剂。
如图3所示，将上述涂布液涂覆在玻璃基板上形成紫外红外吸收涂层，从而得到能够吸收紫外线和红外线的玻璃。具体地，本发明所述的能够吸收紫外线和红外线的玻璃包括玻璃基板100和涂覆在玻璃基板100的至少一个表面上的紫外红外吸收涂层101，所述紫外红外吸收涂层101由上述涂布液在玻璃基板100的表面上固化形成，所述紫外红外吸收涂层101包含具有紫外核壳结构的紫外线吸收剂1、具有红外核壳结构的红外线吸收纳米颗粒2以及碱金属或碱土金属元素，所述碱金属或碱土金属元素能够取代可水解硅烷化合物的水解缩合物中的至少部分氢键，从而能够增强紫外红外吸收涂层的网络结构。
同时，所述紫外红外吸收涂层中还包含除Si外的、可与O形成三角形配位或者四面体配位的非金属元素；这样以来，能够在涂层中形成柔性较硅氧四面体大的配位多面体，所述配位多面体可以通过自身形变来适应配位环境的变化，与刚性的硅氧四面体相比较，更不容易发生化学键断裂，在满足硬度和耐摩擦性能的基础上，提高涂层的柔性，进而延缓涂层因化学键断裂而引发的龟裂，能够提高涂层的耐高温和耐久性能；优选地，所述非金属元素选自B和P中的至少一种，所述非金属元素与Si的摩尔比为1/200～1/5。
其中，所述碱金属或碱土金属元素选自Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种，所述的Li、Na、K、Rb和Cs属于碱金属元素，所述的Mg、Ca、Sr和Ba属于碱土金属元素。优选地，所述碱金属或碱土金属元素与Si的摩尔比为1/300～1/10。
如图1所示，所述紫外核壳结构为紫外线吸收剂1的外表面包覆有可水解硅烷化合物水解形成的紫外硅氧化合物层12，并且还示出了所述紫外核壳结构中的紫外线吸收剂1与硅烷偶联剂11的有机官能团化学键合；如图2所示，所述红外核壳结构为红外线吸收纳米颗粒2的外表面包覆有可水解硅烷化合物水解形成的红外硅氧化合物层22，并且还示出了所述红外核壳结构中的红外线吸收纳米颗粒2的外表面还包覆有分散剂层21，所述分散剂层21位于红外线吸收纳米颗粒2的外表面和红外硅氧化合物层22之间。其中，所述红外线吸收纳米颗粒3选自ITO(氧化铟锡)、WO3(三氧化钨)、CsxWO3(铯钨青铜)、ATO(氧化锡锑)和掺杂VO2(二氧化钒)中的至少一种；其中，所述红外线吸收纳米颗粒3的粒径不大于200nm，优选不大于100nm；优选地，所述红外线吸收纳米颗粒与按氧化硅计算的Si的质量比为1/20～5。
在本发明中，优选所述紫外线吸剂选自苯酮类紫外线吸收剂、苯并咪唑类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂中的至少一种。为了获得更好的紫外红外紫外红外吸收涂层，所述红外线吸收纳米颗粒与紫外线吸剂的质量比为1/20～20。同时，所述玻璃基板100为白玻、绿玻或者Solar绿玻。
本发明以上详细介绍了能够吸收紫外线和红外线的涂布液和玻璃，同时本发明还提供一种制造该能够吸收紫外线和红外线的玻璃的方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：称取含有红外线吸收纳米颗粒的水性分散液和硅烷偶联剂，并通过超声分散后搅拌使硅烷偶联剂的有机官能团与红外线吸收纳米颗粒外表面上的分散剂化学键合，得到混合液A；称取紫外线吸收剂和溶剂，充分溶解后添加硅烷偶联剂，并通过超声分散后搅拌，得到硅烷偶联剂的有机官能团与紫外线吸收剂化学键合的混合液B；称取可水解硅烷化合物，并通过超声分散和搅拌得到混合液C；
其中，红外线吸收纳米颗粒以水性分散液形式引入，其外表面包覆分散剂，硅烷偶联剂的有机官能团与红外线吸收纳米颗粒外表面上的分散剂化学键合；这样以来，通过硅烷偶联剂对外表面包覆分散剂的红外线吸收纳米颗粒进行处理，从而能够形成可水解端朝外的结构，提高了红外线吸收纳米颗粒与后续形成的硅溶胶胶粒的粘结性能。
其中，硅烷偶联剂的有机官能团与紫外线吸收剂化学键合，从而形成可水解端朝外的结构，提高了紫外线吸收剂与后续所形成的硅溶胶胶粒的粘接性能。
其中，所述红外线吸收纳米颗粒选自ITO(氧化铟锡)、WO3(三氧化钨)、CsxWO3(铯钨青铜)、ATO(氧化锡锑)和掺杂VO2(二氧化钒)中的至少一种；其中，所述红外线吸收纳米颗粒的粒径不大于200nm，优选不大于100nm；优选地，所述红外线吸收纳米颗粒与按氧化硅计算的Si的质量比为1/20～5。
在本发明中，优选所述紫外线吸剂选自苯酮类紫外线吸收剂、苯并咪唑类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂中的至少一种。为了获得更好的紫外红外紫外红外吸收涂层，所述红外线吸收纳米颗粒与紫外线吸剂的质量比为1/20～20。同时，所述玻璃基板100为白玻、绿玻或者Solar绿玻。
优选地，所述可水解硅烷化合物可以包含硅烷偶联剂以及选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲氧基硅烷和三乙氧基硅烷中的至少一种。所述硅烷偶联剂选自3-氨基丙基三甲氧基硅烷(KH540)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)中的至少一种。
其中，所述溶剂包括至少一种醇，例如乙醇和异丙醇。
步骤2：称取混合液A和混合液B，均匀混合后添加混合液C，并通过超声分散和搅拌得到混合液D；
步骤3：向混合液D中添加去离子水和催化剂，在对可水解硅烷化合物进行水解和缩合反应的同时，得到对红外线吸收纳米颗粒和紫外线吸收剂进行初步原位包裹的混合液E；
步骤4：向混合液E中继续添加混合液C、去离子水和催化剂，对混合液E中经过初步原位包裹的红外线吸收纳米颗粒和紫外线吸收剂继续进行原位包裹，得到混合液F；
在步骤4中完成原位包裹的红外线吸收纳米颗粒和紫外线吸收剂分别具有红外核壳结构和紫外核壳结构；如图2所示，所述红外核壳结构为红外线吸收纳米颗粒2的外表面向外依次包覆有分散剂层21和可水解硅烷化合物水解形成的红外硅氧化合物层22，所述紫外核壳结构为经硅烷偶联剂11处理过的紫外线吸收剂1的外表面包覆有可水解硅烷化合物水解形成的紫外硅氧化合物层12。这样以来，通过原位包裹的方式形成的紫外核壳结构和红外核壳结构能够减小有机分散剂对硅溶胶胶粒的阻隔效果，保证在后续固化过程中硅溶胶胶粒间能够直接键合，从而提高涂层的硬度和耐摩擦性能，并且能够改善因提高红外线吸收纳米颗粒的添加量而带来的涂层硬度降低和耐摩擦性能变坏的问题，使得形成的紫外红外吸收涂层的红外线吸收率进一步提高。
其中，步骤3和步骤4中的催化剂选自硝酸、盐酸和乙酸中的至少一种。
步骤5：向混合液F中添加碱金属或者碱土金属元素的化合物，并通过搅拌使之混合均匀，过滤后得到用于形成紫外红外吸收涂层的涂布液H；
其中，所述碱金属或碱土金属元素能够取代可水解硅烷化合物的水解缩合物中的至少部分氢键，从而能够增强紫外红外吸收涂层的网络结构。
在步骤5中向混合液F中添加碱金属或者碱土金属元素的化合物的步骤之前还包括先向混合液F中添加除Si外、可与O形成三角形配位或者四面体配位的非金属元素的化合物并通过搅拌使之混合均匀的步骤，即先添加非金属元素的化合物再添加碱金属或者碱土金属元素的化合物；这样以来，能够在涂层中形成柔性较硅氧四面体大的配位多面体，所述配位多面体可以通过自身形变来适应配位环境的变化，与刚性的硅氧四面体相比较，更不容易发生化学键断裂，在满足硬度和耐摩擦性能的基础上，提高涂层的柔性，进而延缓涂层因化学键断裂而引发的龟裂，能够提高涂层的耐高温和耐久性能；优选地，所述非金属元素选自B和P中的至少一种，所述非金属元素与Si的摩尔比为1/200～1/5。
其中，所述碱金属或碱土金属元素选自Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种，所述的Li、Na、K、Rb和Cs属于碱金属元素，所述的Mg、Ca、Sr和Ba属于碱土金属元素。优选地，所述碱金属或碱土金属元素与Si的摩尔比为1/300～1/10。
步骤6：准备一片洁净的玻璃基板，在其至少一个表面上涂覆涂布液H；
同时，将涂布液涂覆在玻璃基板上的方法有很多，例如喷涂、擦涂、流涂、刷涂或浸涂等，以及上述涂布方法结合超声、离心或旋转等技术形成的涂布方法，均为本领域技术人员能够获知的技术，故在此不作进一步介绍。
步骤7：以100℃～200℃烘干玻璃基板表面上的涂布液H，得到具有紫外红外吸收涂层的能够吸收紫外线和红外线的玻璃。
在本发明中，涂布液F在100℃～200℃温度下的烘干时间优选为30～120分钟。
实施例
下面，举出一些本发明的实施例进一步说明，但本发明不限于以下实施例。
实施例1
称取100g固含量为15％的Cs0.33WO3水性分散液和5gKH560，添加乙醇和异丙醇，并通过超声分散和搅拌使之均匀混合，得到混合液A1；称取5.0g2,4－二羟基－2’,4’－二甲氧基二苯甲酮、乙醇和异丙醇，充分溶解后添加1gKH560，超声分散10分钟后搅拌1小时，得到经硅烷偶联剂改性的2,4－二羟基－2’,4’－二甲氧基二苯甲酮混合液B1；称取60g正硅酸乙酯和20gKH560，并通过超声分散和搅拌得到混合液C1；称取50g混合液A1和5g混合液B1，均匀混合后添加6g混合液C1，并通过超声分散和搅拌得到混合液D1；向D1中添加去离子水和质量分数为5％的硝酸，进行水解和缩合反应，搅拌半小时后得到对红外线吸收纳米颗粒和紫外线吸收剂进行初步原位包裹的混合液E1；向混合液E1中继续添加14g混合液C1、去离子水和催化剂，继续对混合液E1中颗粒进行原位包裹，得到混合液F1；在混合液F1中添加1g硼酸三甲酯和0.2gP2O5，继续搅拌得到混合液G1；在混合液G1中添加0.5g乙醇钠，充分搅拌后过滤，得到用于形成紫外红外吸收涂层的涂布液H1；
准备一厚为3.2mm，尺寸为150mm×150mm的浮法绿玻(FUYAOsolar3.2SG)作为玻璃基板，该玻璃基板的紫外线透过率为23.92％，可见光透过率为74.49％，红外线透过率为27.35％，对玻璃基板的表面进行清洁处理；在所述玻璃基板的一个表面上均匀涂布涂布液H1，表干后于180℃下烘干处理1小时，得到能够吸收紫外线和红外线的玻璃。
实施例2
准备一厚为3.2mm，尺寸为150mm×150mm的浮法白玻(FUYAO3.2C)作为玻璃基板，该玻璃基板的紫外线透过率为71.91％，可见光透过率为89.84％，红外线透过率为81.84％，对玻璃基板的表面进行清洁处理；在所述玻璃基板的一个表面上均匀涂布涂布液H1，表干后于180℃下烘干处理1小时，得到能够吸收紫外线和红外线的玻璃。
实施例3
准备一厚为3.5mm，尺寸为150mm×150mm的浮法绿玻(FUYAO3.5G)作为玻璃基板，该玻璃基板的紫外线透过率为37.98％，可见光透过率为81.84％，红外线透过率为43.46％，对玻璃基板的表面进行清洁处理；在所述玻璃基板的一个表面上均匀涂布涂布液H1，表干后于180℃下烘干处理1小时，得到能够吸收紫外线和红外线的玻璃。
实施例4
准备一厚为4.0mm，尺寸为150mm×150mm的浮法绿玻(FUYAO4.0G)作为玻璃基板，该玻璃基板的紫外线透过率为35.02％，可见光透过率为80.25％，红外线透过率为39.59％，对玻璃基板的表面进行清洁处理。在所述玻璃基板的一个表面上均匀涂布涂布液H1，表干后于180℃下烘干处理1小时，得到能够吸收紫外线和红外线的玻璃。
实施例5
将实施例1中15％的Cs0.33WO3水性分散液的添加量由100g减小至70g，其余保持不变配制涂布液H2。
准备一厚为3.2mm，尺寸为150mm×150mm的浮法绿玻(FUYAOsolar3.2SG)作为玻璃基板，对玻璃基板的表面进行清洁处理；在所述玻璃基板的一个表面上均匀涂布涂布液H2，表干后于180℃下烘干处理1小时，得到能够吸收紫外线和红外线的玻璃。
实施例6
准备一厚为3.2mm，尺寸为150mm×150mm的浮法白玻(FUYAO3.2C)作为玻璃基板，对玻璃基板的表面进行清洁处理；在所述玻璃基板的一个表面上均匀涂布涂布液H2，表干后于180℃下烘干处理1小时，得到能够吸收紫外线和红外线的玻璃。
实施例7
准备一厚为3.5mm，尺寸为150mm×150mm的浮法绿玻(FUYAO3.5G)作为玻璃基板，对玻璃基板的表面进行清洁处理；在所述玻璃基板的一个表面上均匀涂布涂布液H2，表干后于180℃下烘干处理1小时，得到能够吸收紫外线和红外线的玻璃。
实施例8
准备一厚为4.0mm，尺寸为150mm×150mm的浮法绿玻(FUYAO4.0G)作为玻璃基板，对玻璃基板的表面进行清洁处理；在所述玻璃基板的一个表面上均匀涂布涂布液H2，表干后于180℃下烘干处理1小时，得到能够吸收紫外线和红外线的玻璃。
实施例1～8得到的能够吸收紫外线和红外线的玻璃上的紫外红外吸收涂层的厚度为4～6微米，使用铅笔硬度测试方法对实施例1～8得到的能够吸收紫外线和红外线的玻璃上的紫外红外吸收涂层进行硬度测试，测得硬度均为9H；使用百格刀对实施例1～8得到的能够吸收紫外线和红外线的玻璃上的紫外红外吸收涂层进行附着力测试，测得附着力均为0级；实施例1～8得到的能够吸收紫外线和红外线的玻璃的光学性能列于表1。
表1：实施例1～8的光学性能
| Lta | Tuv | Tir | 涂层红外线吸收率(％) | |
| 实施例1 | 0.638943 | 0.001946 | 0.045689 | 83.30 |
| 实施例2 | 0.769552 | 0.005287 | 0.136059 | 83.38 |
| 实施例3 | 0.708741 | 0.002511 | 0.082514 | 81.01 |
| 实施例4 | 0.700668 | 0.002706 | 0.072831 | 81.60 |
| 实施例5 | 0.673385 | 0.003194 | 0.076196 | 72.14 |
| 实施例6 | 0.824635 | 0.006235 | 0.267895 | 67.27 |
| 实施例7 | 0.739899 | 0.002791 | 0.122511 | 71.81 |
| 实施例8 | 0.730172 | 0.003992 | 0.110934 | 71.98 |
在表1中，Lta表示380nm～780nm范围的可见光的透光率，Tuv表示300nm～380nm范围的紫外线透过率，Tir表示780nm～2500nm范围的红外线透过率；采用分光光度计(仪器型号：Perkin Elmer Lambda950美国)测波长范围在250nm～2500nm的透射图谱；依据ASTME308-01标准计算出Lta，依据ISO9050-2003(E)标准计算出Tuv,依据TL957-2011计算出Tir；涂层红外线吸收率由(玻璃基板红外线透过率–红外线吸收玻璃红外线透过率)/玻璃基板红外线透过率计算而得。
从表1中可以看出，本发明所述的能够吸收紫外线和红外线的玻璃具有优异的红外线吸收效果和紫外线吸收效果，涂层厚度在4～6微米时其涂层红外线吸收率均大于50％，与现有技术中的涂层厚度在5微米左右时其红外线吸收率在30％以下相比，进一步提高了红外线吸收率。
以上内容对本发明所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液、玻璃及其制造方法进行了具体描述，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。
Claims (46)
1.能够吸收紫外线和红外线的涂布液，包含可水解硅烷化合物的水解缩合物、紫外线吸收剂和红外线吸收纳米颗粒，其特征在于：还包含碱金属或碱土金属元素，所述碱金属或碱土金属元素能够取代所述可水解硅烷化合物的水解缩合物中的至少部分氢键，所述可水解硅烷化合物的水解缩合物原位包裹紫外线吸收剂和红外线吸收纳米颗粒分别形成紫外核壳结构和红外核壳结构；所述涂布液中还包含除Si外的、可与O形成三角形配位或者四面体配位的非金属元素。
2.根据权利要求1所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述非金属元素选自B和P中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述非金属元素与Si的摩尔比为1/200～1/5。
4.根据权利要求1所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述碱金属或碱土金属元素选自Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述碱金属或碱土金属元素与Si的摩尔比为1/300～1/10。
6.根据权利要求1所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述紫外线吸收剂以混合液B的形式加入，所述混合液B包含紫外线吸收剂和硅烷偶联剂，所述紫外线吸收剂经硅烷偶联剂处理过，硅烷偶联剂的有机官能团与紫外线吸收剂化学键合。
7.根据权利要求1所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述红外线吸收纳米颗粒的外表面包覆分散剂，所述分散剂位于红外线吸收纳米颗粒的外表面和红外核壳结构之间。
8.根据权利要求7所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述红外线吸收纳米颗粒以混合液A的形式加入，所述混合液A包含红外线吸收纳米颗粒、分散剂和硅烷偶联剂，所述外表面包覆分散剂的红外线吸收纳米颗粒经硅烷偶联剂处理过，硅烷偶联剂的有机官能团与红外线吸收纳米颗粒外表面上的分散剂化学键合。
9.根据权利要求1所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述原位包裹的过程包括可水解硅烷化合物在水解之前与紫外线吸收剂和红外线吸收纳米颗粒均匀混合，在水解时可水解硅烷化合物的水解缩合物以所述紫外线吸收剂和红外线吸收纳米颗粒为核进行生长，在水解之后分别形成紫外核壳结构和红外核壳结构。
10.根据权利要求1所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述紫外核壳结构为紫外线吸收剂的外表面包覆有可水解硅烷化合物水解形成的紫外硅氧化合物层，所述红外核壳结构为红外线吸收纳米颗粒的外表面包覆有可水解硅烷化合物水解形成的红外硅氧化合物层。
11.根据权利要求10所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述紫外线吸收剂以混合液B的形式加入，所述混合液B包含紫外线吸收剂和硅烷偶联剂，所述紫外核壳结构中的紫外线吸收剂与硅烷偶联剂的有机官能团化学键合，所述红外核壳结构中的红外线吸收纳米颗粒的外表面还包覆有分散剂层，所述分散剂层位于红外线吸收纳米颗粒的外表面和红外硅氧化合物层之间。
12.根据权利要求1所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述紫外核壳结构和红外核壳结构的形成包括至少一次原位包裹。
13.根据权利要求1所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述可水解硅烷化合物包含硅烷偶联剂以及选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲氧基硅烷和三乙氧基硅烷中的至少一种。
14.根据权利要求1所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述红外线吸收纳米颗粒选自ITO、WO3、CsxWO3、ATO、AZO和掺杂VO2中的至少一种。
15.根据权利要求1所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述红外线吸收纳米颗粒的粒径不大于200nm。
16.根据权利要求1所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述红外线吸收纳米颗粒与按硅氧化合物计算的Si的质量比为1/20～5。
17.根据权利要求1所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述紫外线吸剂选自苯酮类紫外线吸收剂、苯并咪唑类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂中的至少一种。
18.根据权利要求1所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述红外线吸收纳米颗粒与紫外线吸剂的质量比为1/20～20。
19.根据权利要求1所述的能够吸收紫外线和红外线的涂布液，其特征在于：所述涂布液包含三种以上沸点不同的极性溶剂。
20.能够吸收紫外线和红外线的玻璃，包括玻璃基板和涂覆在玻璃基板的至少一个表面上的紫外红外吸收涂层，其特征在于：所述紫外红外吸收涂层由权利要求1-19任意一项所述的涂布液在玻璃基板的表面上固化形成，所述紫外红外吸收涂层包含具有紫外核壳结构的紫外线吸收剂、具有红外核壳结构的红外线吸收纳米颗粒以及碱金属或碱土金属元素，所述碱金属或碱土金属元素能够取代可水解硅烷化合物的水解缩合物中的至少部分氢键；所述紫外红外吸收涂层中还包含除Si外的、可与O形成三角形配位或者四面体配位的非金属元素。
21.根据权利要求20所述的能够吸收紫外线和红外线的玻璃，其特征在于：所述非金属元素选自B和P中的至少一种。
22.根据权利要求20所述的能够吸收紫外线和红外线的玻璃，其特征在于：所述非金属元素与Si的摩尔比为1/200～1/5。
23.根据权利要求20所述的能够吸收紫外线和红外线的玻璃，其特征在于：所述碱金属或碱土金属元素选自Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种。
24.根据权利要求20所述的能够吸收紫外线和红外线的玻璃，其特征在于：所述碱金属或碱土金属元素与Si的摩尔比为1/300～1/10。
25.根据权利要求20所述的能够吸收紫外线和红外线的玻璃，其特征在于：所述紫外核壳结构为紫外线吸收剂的外表面包覆有可水解硅烷化合物水解形成的紫外硅氧化合物层，所述红外核壳结构为红外线吸收纳米颗粒的外表面包覆有可水解硅烷化合物水解形成的红外硅氧化合物层。
26.根据权利要求25所述的能够吸收紫外线和红外线的玻璃，其特征在于：所述紫外线吸收剂以混合液B的形式加入，所述混合液B包含紫外线吸收剂和硅烷偶联剂，所述紫外核壳结构中的紫外线吸收剂与硅烷偶联剂的有机官能团化学键合，所述红外核壳结构中的红外线吸收纳米颗粒的外表面还包覆有分散剂层，所述分散剂层位于红外线吸收纳米颗粒的外表面和红外硅氧化合物层之间。
27.根据权利要求20所述的能够吸收紫外线和红外线的玻璃，其特征在于：所述红外线吸收纳米颗粒选自ITO、WO3、CsxWO3、ATO、AZO和掺杂VO2中的至少一种。
28.根据权利要求20所述的能够吸收紫外线和红外线的玻璃，其特征在于：所述红外线吸收纳米颗粒的粒径不大于200nm。
29.根据权利要求20所述的能够吸收紫外线和红外线的玻璃，其特征在于：所述红外线吸收纳米颗粒与按硅氧化合物计算的Si的质量比为1/20～5。
30.根据权利要求20所述的能够吸收紫外线和红外线的玻璃，其特征在于：所述紫外线吸剂选自苯酮类紫外线吸收剂、苯并咪唑类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂中的至少一种。
31.根据权利要求20所述的能够吸收紫外线和红外线的玻璃，其特征在于：所述红外线吸收纳米颗粒与紫外线吸剂的质量比为1/20～20。
32.根据权利要求20所述的能够吸收紫外线和红外线的玻璃，其特征在于：所述玻璃基板为白玻、绿玻或者Solar绿玻。
33.如权利要求20-32任意一项所述的能够吸收紫外线和红外线的玻璃的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：称取含有红外线吸收纳米颗粒的水性分散液和硅烷偶联剂，并通过超声分散后搅拌使硅烷偶联剂的有机官能团与红外线吸收纳米颗粒外表面上的分散剂化学键合，得到混合液A；称取紫外线吸收剂和溶剂，充分溶解后添加硅烷偶联剂，并通过超声分散后搅拌，得到硅烷偶联剂的有机官能团与紫外线吸收剂化学键合的混合液B；称取可水解硅烷化合物，并通过超声分散和搅拌得到混合液C；
步骤2：称取混合液A和混合液B，均匀混合后添加混合液C，并通过超声分散和搅拌得到混合液D；
步骤3：向混合液D中添加去离子水和催化剂，在对可水解硅烷化合物进行水解和缩合反应的同时，得到对红外线吸收纳米颗粒和紫外线吸收剂进行初步原位包裹的混合液E；
步骤4：向混合液E中继续添加混合液C、去离子水和催化剂，对混合液E中经过初步原位包裹的红外线吸收纳米颗粒和紫外线吸收剂继续进行原位包裹，得到混合液F；
步骤5：先向混合液F中添加除Si外、可与O形成三角形配位或者四面体配位的非金属元素的化合物并通过搅拌使之混合均匀，再向混合液F中添加碱金属或者碱土金属元素的化合物，并通过搅拌使之混合均匀，过滤后得到用于形成紫外红外吸收涂层的涂布液H；
步骤6：准备一片洁净的玻璃基板，在其至少一个表面上涂覆涂布液H；
步骤7：以100℃～200℃烘干玻璃基板表面上的涂布液H，得到具有紫外红外吸收涂层的能够吸收紫外线和红外线的玻璃。
34.根据权利要求33所述的制造方法，其特征在于：所述非金属元素选自B和P中的至少一种。
35.根据权利要求33所述的制造方法，其特征在于：所述非金属元素与Si的摩尔比为1/200～1/5。
36.根据权利要求33所述的制造方法，其特征在于：所述碱金属或碱土金属元素选自Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种。
37.根据权利要求33所述的制造方法，其特征在于：所述碱金属或碱土金属元素与Si的摩尔比为1/300～1/10。
38.根据权利要求33所述的制造方法，其特征在于：所述红外线吸收纳米颗粒选自ITO、WO3、CsxWO3、ATO、AZO和掺杂VO2中的至少一种。
39.根据权利要求33所述的制造方法，其特征在于：所述红外线吸收纳米颗粒的粒径不大于200nm。
40.根据权利要求33所述的制造方法，其特征在于：所述红外线吸收纳米颗粒与按硅氧化合物计算的Si的质量比为1/20～5。
41.根据权利要求33所述的制造方法，其特征在于：所述紫外线吸剂选自苯酮类紫外线吸收剂、苯并咪唑类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂中的至少一种。
42.根据权利要求33所述的制造方法，其特征在于：所述红外线吸收纳米颗粒与紫外线吸剂的质量比为1/20～20。
43.根据权利要求33所述的制造方法，其特征在于：步骤4中完成原位包裹的红外线吸收纳米颗粒和紫外线吸收剂分别具有红外核壳结构和紫外核壳结构，所述红外核壳结构为红外线吸收纳米颗粒的外表面向外依次包覆有分散剂层和可水解硅烷化合物水解形成的红外硅氧化合物层，所述紫外核壳结构为经硅烷偶联剂处理过的紫外线吸收剂的外表面包覆有可水解硅烷化合物水解形成的紫外硅氧化合物层。
44.根据权利要求33或43所述的制造方法，其特征在于：所述可水解硅烷化合物包含硅烷偶联剂以及选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲氧基硅烷和三乙氧基硅烷中的至少一种。
45.根据权利要求33所述的制造方法，其特征在于：步骤1中的所述溶剂包括至少一种醇。
46.根据权利要求33所述的制造方法，其特征在于：步骤3和步骤4中的催化剂选自硝酸、盐酸和乙酸中的至少一种。
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