CN108046616B - 含气凝胶的夹胶玻璃及其制备方法 - Google Patents

含气凝胶的夹胶玻璃及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于夹胶玻璃技术领域，涉及含气凝胶的夹胶玻璃及其制备方法。本发明提供的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，包括以下步骤：分别将水凝胶前驱体溶液和第一玻璃传送至合胶室中，通过原位生长的方式，在第一玻璃的上表面形成一层凝胶层，凝胶层的底部与第一玻璃的至少一部分形成一体；然后将第二玻璃放置在原位生长有凝胶层的第一玻璃上，进行合片，凝胶层的顶部与第二玻璃的至少一部分形成一体，得到含气凝胶的夹胶玻璃。本发明通过原位生长的方式，能够使得气凝胶更均匀的附着于玻璃表面，制得的产品性能优良，使用周期更长，具有较高的安全性和牢固性。

Description

含气凝胶的夹胶玻璃及其制备方法
技术领域
本发明属于夹胶玻璃技术领域，具体涉及含气凝胶的夹胶玻璃及其制备方法。
背景技术
夹胶玻璃也可称为夹层玻璃，是两片或多片玻璃之间夹了一层或多层有机聚合物中间膜，经过特殊的高温预热等处理工艺处理后，使玻璃和中间层永久粘合为一体的复合玻璃。将气凝胶夹填于两片或多片玻璃之间，得到的复合玻璃具有很好的抗冲击性、抗贯穿性、安全性、隔音降噪性和防紫外线性等特点，被广泛应用于建筑门窗、采光天棚、天窗、吊顶、大面积玻璃墙体、汽车玻璃、水族馆等场合。
气凝胶(Aerogel)是由胶体粒子或高聚物分子相互聚集构成纳米多孔网络结构，并在孔隙中充满气态分散介质的一种高分散固态材料。气凝胶独特的纳米结构使得它具有许多的特性，如低热导率、低声速、低密度和高比表面积等，并表现出优异的轻质、透光、隔热、隔音、保温、防火、抗冲击性等性能。SiO2气凝胶是其中最典型的一种纳米多孔材料，具有非常低的热导率以及很好的可见光和近红外光的透过率，然而SiO2气凝胶的强度较低、耐磨性差，整体气凝胶材料成本高，现工业化产品多为粉体材料，粉末不可避免的会出现团聚现象，这给SiO2气凝胶的应用带来局限性。
现有的含气凝胶的夹胶玻璃的生产工艺，基本采用的是在两片玻璃板之间预留灌胶口，并向其中的空隙灌满液体胶体、粉体或颗粒，然后进行密封和固定；或者将制备好的气凝胶片切割成符合的规格，直接填充进两片玻璃板之间，合拢在一起，然后进行固定和密封。然而，现有的制备方法，不利于与现有的节能玻璃制造技术之间的融合，易发生不均匀的收缩或团聚现象，容易出现玻璃与气凝胶之间的局部脱离现象，容易破损，降低了玻璃的隔热、保温等应用特性；同时，现有的制备工艺复杂，制造成本较高。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，该方法工艺流程简单，易于实施，通过原位生长的方式，能够使得气凝胶更均匀的附着于玻璃表面，进而均匀、牢靠的夹在两层玻璃之间，制得的产品性能优良，使用周期更长，具有较高的安全性和牢固性。
本发明的第二目的在于提供一种含气凝胶的夹胶玻璃，通过本发明中的制备方法制得的含气凝胶的夹胶玻璃性能优异，不仅具有隔热、保温、抗压、抗震等特点，而且使用周期更长，具有较高的安全性和牢固性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
根据本发明的一个方面，本发明提供一种含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，包括以下步骤：
分别将水凝胶前驱体溶液和第一玻璃传送至合胶室中，通过原位生长的方式，在第一玻璃的上表面形成一层凝胶层，凝胶层的底部与第一玻璃的至少一部分形成一体；
然后将第二玻璃放置在原位生长有凝胶层的第一玻璃上，进行合片，凝胶层的顶部与第二玻璃的至少一部分形成一体，得到含气凝胶的夹胶玻璃。
作为进一步优选技术方案，所述原位生长的方式包括浸渍法和涂覆法中的至少一种。
作为进一步优选技术方案，所述浸渍法包括：先将水凝胶前驱体溶液加入到合胶室的合胶槽中，再将第一玻璃通过辊道传送至合胶槽中，将第一玻璃浸渍在水凝胶前驱体溶液中，在第一玻璃的上表面原位生长形成凝胶层；
优选地，所述的合胶室为恒温合胶室，温度为20～40℃；
优选地，浸渍的时间为1～6小时。
作为进一步优选技术方案，所述涂覆法包括：先将第一玻璃通过辊道传送至合胶室中，再将水凝胶前驱体溶液均匀涂覆在第一玻璃的上表面，静置，在第一玻璃的上表面原位生长形成凝胶层；
优选地，所述的合胶室为恒温合胶室，温度为20～40℃；
优选地，静置的时间为0.5～48小时。
作为进一步优选技术方案，将第二玻璃放置在原位生长有凝胶层的第一玻璃上之前，还包括清洗的步骤，先用去离子水冲洗5～20分钟，再用与水互溶的碳原子数小于16的醇类、酮类或醚类有机溶剂置换出其中的水溶液。
作为进一步优选技术方案，进行合片之后，还包括加热和挤压的步骤，通过挤压使得第一玻璃、凝胶层和第二玻璃之间的空气排除；
优选地，所述加热包括水浴加热或加热炉加热，加热的温度优选为50～70℃；
优选地，所述挤压包括通过压辊挤压工序使第一玻璃、凝胶层和第二玻璃之间的空气完全排除。
作为进一步优选技术方案，挤压之后，还包括干燥的步骤，所述干燥包括常温常压法干燥和超临界干燥法中的至少一种；
优选地，通过常温常压法进行干燥，干燥的温度为80～120℃。
作为进一步优选技术方案，所述水凝胶前驱体溶液的制备包括：
将硅源、酸性溶液、去离子水、胶粘剂以及任选地助剂混合搅拌均匀，静置一段时间后，加入处理剂，待混合液的pH值达到4～6时反应完成，得到水凝胶前驱体溶液；
优选地，静置的时间为2～30分钟。
作为进一步优选技术方案，所述硅源包括水玻璃、正硅酸甲酯和正硅酸乙酯中的至少一种；
优选地，所述酸性溶液包括盐酸、硝酸、硫酸、草酸、醋酸和磷酸中的至少一种；
优选地，所述胶粘剂包括硅酸钾水合物、醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯醇和丙烯酰胺中的至少一种；
优选地，所述处理剂包括氨水、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种；
优选地，所述助剂包括分散剂、流平剂、消泡剂、防腐剂、成膜助剂、润湿剂和表面改性剂中的至少一种。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种含气凝胶的夹胶玻璃，采用以上所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法制备得到。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明的制备方法，先在一个或一层玻璃上通过原位生长的方式，形成凝胶层，且该凝胶层的底部与该玻璃的至少一部分形成一体；然后将另一个或一层玻璃覆盖在上面，进行合片，且该凝胶层的顶部与该玻璃的至少一部分形成一体，得到玻璃与凝胶层粘合为一体的复合夹胶玻璃；该方法工艺流程简单，采用了原位生长的方式，能够使得气凝胶更均匀的附着于玻璃表面，缓解了传统工艺使用粉末、颗粒等造成的团聚和密封不均匀等缺陷；同时制得的凝胶层具有较高的安全性和牢固性，能够缓解现有技术存在的容易破损，产生漏气之后导致保温、隔热等性能下降的问题。
2、本发明的制备方法简单可行，制备过程易于操作，方便控制，重复性好，整个生产过程没有复杂的设备，生产成本低，效率高，制得的产品稳定性好，性能优异，便于大规模工业化生产。
3、通过本发明的制备方法制得的含气凝胶的夹胶玻璃性能优异，不仅具有隔热、保温、抗压、抗震等特点，而且使用周期更长，整体强度高，具有较高的安全性和牢固性。
具体实施方式
下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
第一方面，在至少一个实施例中提供一种含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，包括以下步骤：
分别将水凝胶前驱体溶液和第一玻璃传送至合胶室中，通过原位生长的方式，在第一玻璃的上表面形成一层凝胶层，凝胶层的底部与第一玻璃的至少一部分形成一体；
然后将第二玻璃放置在原位生长有凝胶层的第一玻璃上，进行合片，凝胶层的顶部与第二玻璃的至少一部分形成一体，得到含气凝胶的夹胶玻璃。
目前，原位生长技术主要应用在电化学材料、催化剂的制备过程中，将原位生长技术应用在制备夹胶玻璃工艺过程中还未见过相关报道。本发明首次通过原位生长法在玻璃表面制备性能优异的凝胶层，主要具有如下优势：
通过先在一个或一层玻璃上通过原位生长的方式，形成凝胶层，且该凝胶层的底部与该玻璃的至少一部分形成一体；然后将另一个或一层玻璃覆盖在上面，进行合片，且该凝胶层的顶部与该玻璃的至少一部分形成一体，得到玻璃与凝胶层粘合为一体的复合夹胶玻璃；该方法采用了原位生长的方式，能够使得气凝胶更均匀的附着于玻璃表面，缓解了传统工艺使用粉末、颗粒等造成的收缩、团聚和密封不均匀等缺陷；同时制备条件温和，操作方式简单，通过该方式制得的凝胶层与玻璃的作用力较强，不易脱落，强度很高，对外界压力承受的能力大，大大提高了整体的强度，不容易破损，具有较高的安全性和牢固性，缓解现有技术存在的制备工艺复杂，制得的产品容易破损，产生漏气之后导致保温、隔热等性能下降的问题。
另外，该方法简单可行，制备过程易于操作，方便控制，重复性好，整个生产过程没有复杂的设备，生产成本低，效率高，制得的产品稳定性好，性能优异，具有重要的经济意义和环保意义，便于大规模工业化生产。
可以理解的是，上述“至少一部分形成一体”指的是，凝胶层的底部和顶部与第一玻璃和第二玻璃可以有部分或全部完全结合在一起，即部分或全部的凝胶层与玻璃稳定地结合而不分离。
上述第一玻璃可以理解为底层玻璃，第二玻璃可以理解为面层玻璃。第一玻璃和第二玻璃均可以包含一片或多片玻璃。
在一种优选的实施方式中，所述原位生长的方式包括浸渍法和涂覆法中的至少一种。
本发明中，形成凝胶层的方式可以采用浸渍法或涂覆法，也可以采用类似涂覆法的喷涂法。其中，浸渍法是在凝胶未完全形成之前，将玻璃浸没在含有水凝胶前驱体溶液槽体或容器中，浸没的厚度可根据所需规格进行设定；而涂覆法是在凝胶未完全形成之前，将水凝胶前驱体溶液均匀涂覆在玻璃的上表面、下表面或上下两个表面，而后形成一层叠合于玻璃表面的凝胶层。
上述操作方式简单，可控性好，适用性强，凝胶层与玻璃的作用力较强，均匀性好，不易脱落，使用方便、寿命长。
优选地，所述浸渍法包括：先将水凝胶前驱体溶液加入到合胶室的合胶槽中，再将第一玻璃水平放置到辊道上，通过辊道将第一玻璃传送至合胶槽中，将第一玻璃浸渍在水凝胶前驱体溶液中，浸渍的厚度根据实际需求而定，经过一段时间后，在第一玻璃的上表面原位生长形成凝胶层；
优选地，所述的合胶室为恒温合胶室，温度为20～40℃，优选为20～30℃，进一步优选为20～25℃；典型但非限制地，温度可以为20℃、22℃、24℃、25℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃、35℃、36℃、38℃或40℃；
优选地，浸渍的时间为1～6小时，优选为1～4小时，进一步优选为1～2小时；典型但非限制地，浸渍的时间可以为1小时、1.5小时、2小时、2.5小时、3小时、3.5小时、4小时、4.5小时、5小时、5.5小时、或6小时。
优选地，所述涂覆法包括：先将第一玻璃通过辊道传送至合胶室中，再将水凝胶前驱体溶液均匀涂覆在第一玻璃的上表面，静置，在第一玻璃的上表面原位生长形成凝胶层；
优选地，所述的合胶室为恒温合胶室，温度为20～40℃，优选为20～30℃，进一步优选为20～25℃；
优选地，静置的时间为0.5～48小时，优选为0.5～32小时，进一步优选为0.8～24小时。
可以理解的是，上述合胶室、合胶槽为现有设备，具体地结构、使用方式参照现有技术进行设置或使用即可。
在一种优选的实施方式中，将第二玻璃放置在原位生长有凝胶层的第一玻璃上之前，还包括清洗的步骤，先用去离子水冲洗5～20分钟，再用与水互溶的碳原子数小于16的醇类、酮类或醚类有机溶剂冲洗，置换出其中的水溶液。
可选地，所述碳原子数小于16的醇类、酮类或醚类有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮或二异丙醚中的至少一种；优选为甲醇或乙醇；
优选地，清洗步骤包括：先用去离子水冲洗8～15分钟，除去残余的可溶性离子，再用甲醇或乙醇溶剂冲洗，置换出其中的水溶液。
在一种优选的实施方式中，进行合片之后，还包括加热和挤压的步骤，通过挤压使得第一玻璃、凝胶层和第二玻璃之间的空气排除；
优选地，所述加热包括水浴加热或加热炉加热，加热的温度优选为50～70℃，典型但非限制性地，加热的温度可以为50℃、52℃、54℃、55℃、56℃、58℃、60℃、62℃、64℃、65℃、66℃、68℃或70℃；
优选地，所述挤压包括通过压辊挤压工序使第一玻璃、凝胶层和第二玻璃之间的空气完全排除。
上述加热步骤的目的是使得凝胶层初步软化，便于排除空气，同时也可以加强凝胶层与玻璃的粘合效果。加热的温度不易过高或过低，过高会使得凝胶层变形，气泡不能完全排出，而加热温度过低，会降低凝胶层与玻璃的黏合效果，容易造成凝胶层与玻璃的脱落。压辊挤压工序的实施可以使得凝胶层和玻璃之间的空气完全排除，操作方式简单，应用效果好，能够提高夹胶玻璃的安全性和牢固性，产品的综合使用性能更好。
上述加热和挤压步骤的实施，有助于提高夹胶玻璃的安全性能，在恶劣的环境下，玻璃与凝胶层也不易脱落，同时提高整体强度和透光性，具有较高的安全性能和使用牢固性。
在一种优选的实施方式中，挤压之后，还包括干燥的步骤，所述干燥包括常温常压法干燥和超临界干燥法中的至少一种；
优选地，通过常温常压法进行干燥，干燥的温度为80～120℃。
可以理解的是，本发明对于干燥的具体方式没有特别的限制，采用本领域中熟知的干燥方式即可，不仅可以采用常温常压法、超临界干燥法，也可以采用微波真空干燥法、喷雾干燥法、冷冻干燥法等。
优选地，本发明中的干燥方式采用的常温常压法，干燥的温度典型但非限制的可以为80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃或120℃。
通过常温常压的干燥方法，可以降低设备成本，简化操作工艺，降低生产周期，高效环保，安全性更好。
在一种优选的实施方式中，所述水凝胶前驱体溶液的制备包括：
将硅源、酸性溶液、去离子水、胶粘剂以及任选地助剂混合搅拌均匀，静置一段时间后，加入处理剂，待混合液的pH值达到4～6时反应完成，得到水凝胶前驱体溶液；
优选地，静置的时间为2～30分钟。
在一种优选的实施方式中，所述硅源包括水玻璃、正硅酸甲酯和正硅酸乙酯中的至少一种；
优选地，所述酸性溶液包括盐酸、硝酸、硫酸、草酸、醋酸和磷酸中的至少一种；
优选地，所述胶粘剂包括硅酸钾水合物、醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯醇和丙烯酰胺中的至少一种；
优选地，所述处理剂包括氨水、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种；
优选地，所述助剂包括分散剂、流平剂、消泡剂、防腐剂、成膜助剂、润湿剂和表面改性剂中的至少一种。
需要说明的是，本发明对于水凝胶前驱体溶液的制备方式没有特别的限制，参照本领域熟知的制备方式进行操作即可，对于前驱体溶液中各原料的配比也没有特别的限制，可以根据实际需求，适宜的进行添加。
其中的助剂可以选择添加或不添加。
在水凝胶前驱体溶液中加入适量的胶粘剂很容易将溶液在玻璃表面铺平，均匀性更好，还可提高可见光透过率。
对于分散剂、流平剂、消泡剂等助剂没有特别的限制，采用本领域常用的即可。例如，分散剂包括但不限于偏硅酸钠、二硅酸钠、烷基聚醚硫酸酯、烷基芳基磺酸盐、脂肪酸酰胺衍生物硫酸盐、聚羧酸盐、聚丙烯酸衍生物和聚甲基丙烯酸衍生物中的一种或多种；流平剂包括但不限于丙烯酸聚合物流平剂和氟改性丙烯酸酯类流平剂和有机硅类流平剂中的一种或多种；消泡剂包括但不限于聚硅氧烷消泡剂、改性有机硅消泡剂和无硅非离子丙烯酸聚合物消泡剂中的一种或多种；防腐剂包括但不限于1，2－苯并异噻唑啉－3－酮、5－氯－2－甲基－4－异噻唑啉－3－酮和2－甲基－4－异噻唑啉－3－酮中的一种或多种；成膜助剂包括但不限于甲基吡咯烷酮、丁二酸二异丁酯、戊二酸二异丁酯、二丙二醇丁醚和丙二醇苯醚中的一种或多种；润湿剂包括但不限于十二烷基磺酸钠、硫酸月桂酯、二烷基磺基琥珀酸盐、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯乙二醇烷基酯和乙炔乙二醇中的一种或多种；表面改性剂包括但不限于二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和三甲基氯硅烷中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，玻璃清洗和玻璃表面处理的步骤；
优选地，采用自动切割机分别将第一玻璃和第二玻璃进行切割，然后将切割的玻璃进行磨边处理，再将玻璃置于自动清洗干燥机中进行清洗。
在一种优选的实施方式中，第一玻璃和第二玻璃的厚度各自独立地为3～15mm；
优选地，凝胶层的厚度为3～20mm。
在一种优选的实施方式中，第一玻璃和第二玻璃各自独立地为浮法玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃、镀膜玻璃、着色玻璃、压花玻璃和超白玻璃中的至少一种。
第二方面，提供一种含气凝胶的夹胶玻璃，采用以上所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法制备得到。
通过本发明的制备方法制得的含气凝胶的夹胶玻璃性能优异，不仅具有隔热、保温、抗压、抗震等特点，而且使用周期更长，整体强度高，具有较高的安全性和牢固性。
下面结合具体实施例和对比例，对本发明作进一步说明。
实施例1
一种含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，包括以下步骤：
(a)水凝胶前驱体溶液的制备：将水玻璃、盐酸、去离子水和丙烯酸树脂混合搅拌均匀，静置5分钟后，加入氨水，待混合液的pH值达到4时反应完成，得到水凝胶前驱体溶液；
(b)玻璃的预处理：采用自动切割机分别将第一玻璃和第二玻璃进行切割，然后将切割的玻璃进行磨边处理，再将玻璃置于自动清洗干燥机中进行清洗；
(c)原位生长：先将水凝胶前驱体溶液加入到合胶室的合胶槽中，再将第一玻璃水平放置到辊道上，通过辊道将第一玻璃传送至合胶槽中，将第一玻璃浸渍在水凝胶前驱体溶液中，浸渍的温度为20℃，浸渍的时间为1小时，在第一玻璃的上表面原位生长形成凝胶层，凝胶层的底部与第一玻璃的至少一部分形成一体；
(d)清洗：先用去离子水冲洗10分钟，除去残余的可溶性离子，再用甲醇溶剂冲洗，置换出其中的水溶液；
(e)合片：将第二玻璃放置在原位生长有凝胶层的第一玻璃上，进行合片；然后将夹胶玻璃置于水浴中进行加热，加热的温度为50℃，再通过压辊挤压工序使得第一玻璃、凝胶层和第二玻璃之间的空气完全排除；
(f)干燥：采用常温常压法进行干燥，干燥的温度为80℃，获得含气凝胶的夹胶玻璃。
实施例2
一种含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，包括以下步骤：
(a)水凝胶前驱体溶液的制备：将水玻璃、硫酸、去离子水、硅酸钾水合物和二甲基二乙氧基硅烷混合搅拌均匀，静置20分钟后，加入氢氧化钠，待混合液的pH值达到5时反应完成，得到水凝胶前驱体溶液；
(b)玻璃的预处理：采用自动切割机分别将第一玻璃和第二玻璃进行切割，然后将切割的玻璃进行磨边处理，再将玻璃置于自动清洗干燥机中进行清洗；
(c)原位生长：先将第一玻璃通过辊道传送至合胶室中，再将水凝胶前驱体溶液均匀涂覆在第一玻璃的上表面，静置0.5小时，温度为25℃，在第一玻璃的上表面原位生长形成凝胶层，凝胶层的底部与第一玻璃的至少一部分形成一体；
(d)清洗：先用去离子水冲洗15分钟，除去残余的可溶性离子，再用乙醇溶剂冲洗，置换出其中的水溶液；
(e)合片：将第二玻璃放置在原位生长有凝胶层的第一玻璃上，进行合片；然后将夹胶玻璃置于加热炉中进行加热，加热的温度为60℃，再通过压辊挤压工序使得第一玻璃、凝胶层和第二玻璃之间的空气完全排除；
(f)干燥：采用常温常压法进行干燥，干燥的温度为95℃，获得含气凝胶的夹胶玻璃。
实施例3
一种含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，与实施例1的区别在于：
(a)水凝胶前驱体溶液的制备：将正硅酸乙酯、醋酸、去离子水、聚乙烯醇和丙烯酸聚合物流平剂混合搅拌均匀，静置10分钟后，加入氢氧化钾，待混合液的pH值达到6时反应完成，得到水凝胶前驱体溶液；
其余均与实施例1相同。
实施例4
一种含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，与实施例1的区别在于：
(c)原位生长：先将水凝胶前驱体溶液加入到合胶室的合胶槽中，再将第一玻璃水平放置到辊道上，通过辊道将第一玻璃传送至合胶槽中，将第一玻璃浸渍在水凝胶前驱体溶液中，浸渍的温度为24℃，浸渍的时间为2.5小时，在第一玻璃的上表面原位生长形成凝胶层，凝胶层的底部与第一玻璃的至少一部分形成一体；
其余均与实施例1相同。
实施例5
一种含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，与实施例1的区别在于：
(e)合片：将第二玻璃放置在原位生长有凝胶层的第一玻璃上，进行合片；然后将夹胶玻璃置于水浴中进行加热，加热的温度为70℃，再通过压辊挤压工序使得第一玻璃、凝胶层和第二玻璃之间的空气完全排除；
其余均与实施例1相同。
对比例1
现有技术中通过湿法制得的湿法夹胶玻璃(即在两片玻璃之间顺着预留的灌胶口往两片玻璃之间的空隙灌注凝胶溶液，然后固化形成夹胶玻璃)。
对比例2
市售的厚度为6.0mm的普通钢化玻璃。
分别将本发明各实施例制得的含气凝胶的夹胶玻璃和对比例的玻璃进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1 性能测试结果
Figure BDA0001549733550000151
由表1可以看出，本发明通过特定的步骤和特定的工艺参数，使得制备得到的夹胶玻璃具有较高的抗压强度、抗冲击强度，还具有较低的传热系数和较高的可见光透过率，综合性能优异，使用安全性好，牢固性强，延长了使用周期，具有广泛的应用前景。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
分别将水凝胶前驱体溶液和第一玻璃传送至合胶室中，通过原位生长的方式，在第一玻璃的上表面形成一层凝胶层，凝胶层的底部与第一玻璃的至少一部分形成一体；
然后将第二玻璃放置在原位生长有凝胶层的第一玻璃上，进行合片，凝胶层的顶部与第二玻璃的至少一部分形成一体，得到含气凝胶的夹胶玻璃；
进行合片之后，还包括加热和挤压的步骤，通过挤压使得第一玻璃、凝胶层和第二玻璃之间的空气排除；所述加热包括水浴加热或加热炉加热，加热的温度为50～70℃；
挤压之后，还包括干燥的步骤，所述干燥包括常温常压法干燥和超临界干燥法中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，所述原位生长的方式包括浸渍法和涂覆法中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，所述浸渍法包括：先将水凝胶前驱体溶液加入到合胶室的合胶槽中，再将第一玻璃通过辊道传送至合胶槽中，将第一玻璃浸渍在水凝胶前驱体溶液中，在第一玻璃的上表面原位生长形成凝胶层。
4.根据权利要求3所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，所述的合胶室为恒温合胶室，温度为20～40℃。
5.根据权利要求3所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，浸渍的时间为1～6小时。
6.根据权利要求2所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，所述涂覆法包括：先将第一玻璃通过辊道传送至合胶室中，再将水凝胶前驱体溶液均匀涂覆在第一玻璃的上表面，静置，在第一玻璃的上表面原位生长形成凝胶层。
7.根据权利要求6所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，所述的合胶室为恒温合胶室，温度为20～40℃。
8.根据权利要求6所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，静置的时间为0.5～48小时。
9.根据权利要求1～8任一项所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，将第二玻璃放置在原位生长有凝胶层的第一玻璃上之前，还包括清洗的步骤，先用去离子水冲洗5～20分钟，再用与水互溶的碳原子数小于16的醇类、酮类或醚类有机溶剂置换出其中的水溶液。
10.根据权利要求1～8任一项所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，所述挤压包括通过压辊挤压工序使第一玻璃、凝胶层和第二玻璃之间的空气完全排除。
11.根据权利要求1所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，通过常温常压法进行干燥，干燥的温度为80～120℃。
12.根据权利要求1～8任一项所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，所述水凝胶前驱体溶液的制备包括：
将硅源、酸性溶液、去离子水、胶粘剂以及任选地助剂混合搅拌均匀，静置2～30分钟后，加入处理剂，待混合液的pH值达到4～6时反应完成，得到水凝胶前驱体溶液。
13.根据权利要求12所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，所述硅源包括水玻璃、正硅酸甲酯和正硅酸乙酯中的至少一种。
14.根据权利要求12所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，所述酸性溶液包括盐酸、硝酸、硫酸、草酸、醋酸和磷酸中的至少一种。
15.根据权利要求12所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，所述胶粘剂包括硅酸钾水合物、醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯醇和丙烯酰胺中的至少一种。
16.根据权利要求12所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，所述处理剂包括氨水、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种。
17.根据权利要求12所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法，其特征在于，所述助剂包括分散剂、流平剂、消泡剂、防腐剂、成膜助剂、润湿剂和表面改性剂中的至少一种。
18.一种含气凝胶的夹胶玻璃，其特征在于，采用权利要求1～17任一项所述的含气凝胶的夹胶玻璃的制备方法制备得到。
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