CN112830680A - 隔热玻璃釉料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隔热玻璃釉料及其制备方法，隔热玻璃釉料的制备方法：将低熔点玻璃粉、热辐射阻隔剂、硅酸钠和热传导阻隔剂均匀混合，得到隔热玻璃釉料。低熔点玻璃粉的制备方法包括以下步骤：将原料药均匀混合，在500～700℃熔制10‑50分钟，得到玻璃液，将玻璃液进行淬冷，得到块状玻璃；将块状玻璃粉碎，放入球磨机球磨，得到低熔点玻璃粉。本发明通过调整低熔点玻璃粉的成分，在低熔点玻璃粉中引入少量的Li2O、ZrO2、Na2O和NaF，不但能够降低低熔点玻璃粉的玻璃化转变温度，使其小于等于300℃，而且还能够提高透明隔热涂层的可见光透过率，使透明隔热涂层的可见光透过率大于等于90％。

Description

隔热玻璃釉料及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑节能材料制备的技术领域，具体来说涉及一种隔热玻璃釉料及其制备方法。
背景技术
随着社会对绿色、环保、节能的日益重视，人们对玻璃的透明和隔热性能也提出了越来越高的要求。普通玻璃虽然透明性好，但是保温隔热效果不佳，造成了很大的能量损失和能源消耗。玻璃的传热有辐射、传导和对流三种方式，其中辐射传热占60％，传导传热占38％。因此，为了提高玻璃的保温隔热性能，需同时从辐射传热和传导传热两方面着手。Low-E玻璃和中空玻璃是建筑节能玻璃的两种主要技术，Low-E玻璃是降低了玻璃的辐射传热，而中空玻璃只降低了玻璃的传导传热。只有将Low-E玻璃和中空玻璃技术结合起来，才会同时降低辐射传热和传导传热。但是现有离线Low-E玻璃的Ag涂层接触空气即会氧化，不能单片使用，在线Low-E玻璃保温隔热性能较差。因此，急需开发新型保温隔热玻璃新产品。
申请人之前研发的透明隔热玻璃釉料(申请号201611255697.2)公开了一种具备隔热和降低热导率系数功能的透明隔热玻璃釉料，但其中玻璃粉的玻璃化转变温度较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种隔热玻璃釉料的制备方法，另一目的是提供上述制备方法获得的隔热玻璃釉料，该隔热玻璃釉料中所采用的低熔点玻璃粉的玻璃化转变温度较低。
本发明的另一目的是提供了一种采用所述隔热玻璃釉料制备透明隔热涂层的方法。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
一种隔热玻璃釉料的制备方法，将低熔点玻璃粉、热辐射阻隔剂、硅酸钠和热传导阻隔剂均匀混合，得到隔热玻璃釉料；其中，按质量份数计，所述低熔点玻璃粉、热传导阻隔剂、硅酸钠和热辐射阻隔剂的比为(60-80)：(5-15)：(1-3)：(5-15)，所述热辐射阻隔剂为ITO(铟掺杂氧化锡)纳米粉体、ATO(锑掺杂氧化锡)纳米粉体、FTO(氟掺杂氧化锡)纳米粉体或ZTO(锌掺杂氧化锡)纳米粉体，所述热传导阻隔剂为纳米二氧化硅气凝胶，所述低熔点玻璃粉的制备方法包括以下步骤：
1)将原料药均匀混合，在500～700℃熔制10-50分钟，得到玻璃液，其中，所述原料药包括：25～40质量份数的SnCl2，10～30质量份数的P2O5，10～20质量份数的B2O3， 0.5～1.5质量份数的Li2O，1～3质量份数的ZrO2，2～5质量份数的Na2O，1～2质量份数的 NaF，5～25质量份数的Bi2O3、V2O5、SiO2、TeO2或Al2O3；
2)将所述玻璃液进行淬冷：将所述玻璃液倒入铜质模具中，自然冷却至室温20～25℃，得到块状玻璃；
3)将所述块状玻璃粉碎，放入球磨机球磨，得到低熔点玻璃粉。
在上述技术方案中，所述热传导阻隔剂的粒径小于等于50nm。
在上述技术方案中，所述热传导阻隔剂的孔隙率大于90％。
在上述技术方案中，所述低熔点玻璃粉的粒径小于等于10微米。
上述制备方法得到的隔热玻璃釉料。
采用上述隔热玻璃釉料制备透明隔热涂层的方法，包括以下步骤：
a)将上述隔热玻璃釉料与乙醇均匀混合，得到浆料，将所述浆料喷涂在基体表面形成涂层，在40～80℃烘干30-60min，其中，按质量份数计，所述隔热玻璃釉料与乙醇的比为1：(2-5)；
在所述a)中，喷涂的压缩空气压力为1～7MPa。
b)将烘干后的涂层在200～300℃烧结50～120min，在基体表面得到透明隔热涂层。
在所述b)中，在所述基体表面得到透明隔热涂层厚度为100～300微米。
所述隔热玻璃釉料在提高透明隔热涂层的可见光透过率中的应用。
在上述技术方案中，透明隔热涂层的可见光透过率均大于等于90％。
相比于现有技术，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过调整低熔点玻璃粉的成分，在低熔点玻璃粉中引入少量的Li2O、ZrO2、 Na2O和NaF，不但能够降低低熔点玻璃粉的玻璃化转变温度，使其小于等于300℃，而且还能够提高透明隔热涂层的可见光透过率，使透明隔热涂层的可见光透过率大于等于90％。
2、在保持透明隔热涂层耐紫外老化和耐磨性能不变的前提下，降低热导率系数和提高对红外光的阻隔系数。
具体实施方式
在本发明的具体实施方式中，ATO纳米粉体购买于上海沪正纳米科技有限公司，纳米二氧化硅气凝胶为粉末，粒径为50nm，孔隙率为92％，购买于成都艾瑞杰科技有限公司。硅酸钠购买自大连亿德瑞生物技术有限公司。
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种隔热玻璃釉料的制备方法，将低熔点玻璃粉、热辐射阻隔剂、硅酸钠和热传导阻隔剂均匀混合，得到隔热玻璃釉料；其中，按质量份数计，低熔点玻璃粉、热传导阻隔剂、硅酸钠和热辐射阻隔剂的比为70：5：1：5，热辐射阻隔剂为ATO(锑掺杂氧化锡)纳米粉体，热传导阻隔剂为纳米二氧化硅气凝胶。
低熔点玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：
1)将原料药均匀混合，在600℃熔制30分钟，得到玻璃液，其中，原料药包括：25 质量份数的SnCl2，10质量份数的P2O5，10质量份数的B2O3，0.5质量份数的Li2O，2 质量份数的ZrO2，3质量份数的Na2O，1质量份数的NaF，10质量份数的Bi2O3；
2)将玻璃液进行淬冷：将玻璃液倒入铜质模具中，自然冷却至室温20～25℃，得到块状玻璃；
3)将块状玻璃粉碎，放入球磨机球磨，得到低熔点玻璃粉，低熔点玻璃粉的粒径小于等于10微米。
实施例2
一种隔热玻璃釉料的制备方法，将低熔点玻璃粉、热辐射阻隔剂、硅酸钠和热传导阻隔剂均匀混合，得到隔热玻璃釉料；其中，按质量份数计，低熔点玻璃粉、热传导阻隔剂、硅酸钠和热辐射阻隔剂的比为70：5：2：5，热辐射阻隔剂为ATO(锑掺杂氧化锡)纳米粉体，热传导阻隔剂为纳米二氧化硅气凝胶。
低熔点玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：
1)将原料药均匀混合，在600℃熔制30分钟，得到玻璃液，其中，原料药包括：25 质量份数的SnCl2，10质量份数的P2O5，10质量份数的B2O3，0.5质量份数的Li2O，2 质量份数的ZrO2，3质量份数的Na2O，1质量份数的NaF，10质量份数的Bi2O3；
2)将玻璃液进行淬冷：将玻璃液倒入铜质模具中，自然冷却至室温20～25℃，得到块状玻璃；
3)将块状玻璃粉碎，放入球磨机球磨，得到低熔点玻璃粉，低熔点玻璃粉的粒径小于等于10微米。
实施例3
一种隔热玻璃釉料的制备方法，将低熔点玻璃粉、热辐射阻隔剂、硅酸钠和热传导阻隔剂均匀混合，得到隔热玻璃釉料；其中，按质量份数计，低熔点玻璃粉、热传导阻隔剂、硅酸钠和热辐射阻隔剂的比为70：5：3：5，热辐射阻隔剂为ATO(锑掺杂氧化锡)纳米粉体，热传导阻隔剂为纳米二氧化硅气凝胶。
低熔点玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：
1)将原料药均匀混合，在600℃熔制30分钟，得到玻璃液，其中，原料药包括：25 质量份数的SnCl2，10质量份数的P2O5，10质量份数的B2O3，0.5质量份数的Li2O，2 质量份数的ZrO2，3质量份数的Na2O，1质量份数的NaF，10质量份数的Bi2O3；
2)将玻璃液进行淬冷：将玻璃液倒入铜质模具中，自然冷却至室温20～25℃，得到块状玻璃；
3)将块状玻璃粉碎，放入球磨机球磨，得到低熔点玻璃粉，低熔点玻璃粉的粒径小于等于10微米。
实施例4
一种隔热玻璃釉料的制备方法，将低熔点玻璃粉、热辐射阻隔剂、硅酸钠和热传导阻隔剂均匀混合，得到隔热玻璃釉料；其中，按质量份数计，低熔点玻璃粉、热传导阻隔剂、硅酸钠和热辐射阻隔剂的比为70：5：3：5，热辐射阻隔剂为ATO(锑掺杂氧化锡)纳米粉体，热传导阻隔剂为纳米二氧化硅气凝胶。
低熔点玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：
1)将原料药均匀混合，在600℃熔制30分钟，得到玻璃液，其中，原料药包括：25 质量份数的SnCl2，10质量份数的P2O5，10质量份数的B2O3，0.5质量份数的Li2O，2 质量份数的ZrO2，3质量份数的Na2O，1质量份数的NaF，10质量份数的TeO2；
2)将玻璃液进行淬冷：将玻璃液倒入铜质模具中，自然冷却至室温20～25℃，得到块状玻璃；
3)将块状玻璃粉碎，放入球磨机球磨，得到低熔点玻璃粉，低熔点玻璃粉的粒径小于等于10微米。
实施例5
一种隔热玻璃釉料的制备方法，将低熔点玻璃粉、热辐射阻隔剂、硅酸钠和热传导阻隔剂均匀混合，得到隔热玻璃釉料；其中，按质量份数计，低熔点玻璃粉、热传导阻隔剂、硅酸钠和热辐射阻隔剂的比为70：5：3：5，热辐射阻隔剂为ATO(锑掺杂氧化锡)纳米粉体，热传导阻隔剂为纳米二氧化硅气凝胶。
低熔点玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：
1)将原料药均匀混合，在600℃熔制30分钟，得到玻璃液，其中，原料药包括：25 质量份数的SnCl2，10质量份数的P2O5，10质量份数的B2O3，0.5质量份数的Li2O，2 质量份数的ZrO2，3质量份数的Na2O，1质量份数的NaF，10质量份数的V2O5；
2)将玻璃液进行淬冷：将玻璃液倒入铜质模具中，自然冷却至室温20～25℃，得到块状玻璃；
3)将块状玻璃粉碎，放入球磨机球磨，得到低熔点玻璃粉，低熔点玻璃粉的粒径小于等于10微米。
用上述实施例隔热玻璃釉料制备透明隔热涂层的方法，包括以下步骤：
a)将隔热玻璃釉料与乙醇均匀混合，得到浆料，将浆料喷涂在基体表面形成涂层，在50℃烘干60min，其中，基底为玻璃，喷涂的压缩空气压力为3MPa，按质量份数计，隔热玻璃釉料与乙醇的比为1：2。
b)将烘干后的涂层在200℃烧结80min，在基体表面得到厚度为200微米的透明隔热涂层。
较之前的空白玻璃，涂覆有实施例1所得透明隔热涂层的热导率系数降低了30％，对红外光的阻隔系数提高43％；涂覆有实施例2所得透明隔热涂层的热导率系数降低了25％，对红外光的阻隔系数提高48％；涂覆有实施例3所得透明隔热涂层的热导率系数降低了27％，对红外光的阻隔系数提高46％；涂覆有实施例4所得透明隔热涂层的热导率系数降低了31％，对红外光的阻隔系数提高42％；涂覆有实施例5所得透明隔热涂层的热导率系数降低了26％，对红外光的阻隔系数提高49％。
本发明低熔点玻璃粉的玻璃化转变温度均小于等于300℃，且上述实施例所得透明隔热涂层的可见光透过率均大于等于90％。
将实施例1所得透明隔热涂层进行老化试验，在紫外光灯下照射1个月，发现透明隔热涂层的外观形状、光透过性能以及隔热性并未有任何变化。在附着有本发明实施例1的透明隔热涂层的玻璃上进行百格刀试验，经测试本发明实施例1所得透明隔热涂层在玻璃上的附着力为0级。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种隔热玻璃釉料的制备方法，其特征在于，将低熔点玻璃粉、热辐射阻隔剂、硅酸钠和热传导阻隔剂均匀混合，得到隔热玻璃釉料；其中，按质量份数计，所述低熔点玻璃粉、热传导阻隔剂、硅酸钠和热辐射阻隔剂的比为(60-80)：(5-15)：(1-3)：(5-15)，所述热辐射阻隔剂为ITO纳米粉体、ATO纳米粉体、FTO纳米粉体或ZTO纳米粉体，所述热传导阻隔剂为纳米二氧化硅气凝胶，所述低熔点玻璃粉的制备方法包括以下步骤：
1)将原料药均匀混合，在500～700℃熔制10-50分钟，得到玻璃液，其中，所述原料药包括：25～40质量份数的SnCl2，10～30质量份数的P2O5，10～20质量份数的B2O3，0.5～1.5质量份数的Li2O，1～3质量份数的ZrO2，2～5质量份数的Na2O，1～2质量份数的NaF，5～25质量份数的Bi2O3、V2O5、SiO2、TeO2或Al2O3；
2)将所述玻璃液进行淬冷：将所述玻璃液倒入铜质模具中，自然冷却至室温20～25℃，得到块状玻璃；
3)将所述块状玻璃粉碎，放入球磨机球磨，得到低熔点玻璃粉。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热传导阻隔剂的粒径小于等于50nm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热传导阻隔剂的孔隙率大于90％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低熔点玻璃粉的粒径小于等于10微米。
5.如权利要求1～4中任意一项所述制备方法得到的隔热玻璃釉料。
6.采用权利要求5所述隔热玻璃釉料制备透明隔热涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将隔热玻璃釉料与乙醇均匀混合，得到浆料，将所述浆料喷涂在基体表面形成涂层，在40～80℃烘干30-60min，其中，按质量份数计，所述隔热玻璃釉料与乙醇的比为1：(2-5)；
b)将烘干后的涂层在200～300℃烧结50～120min，在基体表面得到透明隔热涂层。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述a)中，喷涂的压缩空气压力为1～7MPa。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述b)中，在所述基体表面得到透明隔热涂层厚度为100～300微米。
9.如权利要求6所述隔热玻璃釉料在提高透明隔热涂层的可见光透过率中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，透明隔热涂层的可见光透过率均大于等于90％。
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