CN114213033B - 一种用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
本发明提供了一种用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃,该镀膜玻璃在玻璃基片的外表面加镀红外阻隔层。本发明所述的用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃在普通玻璃表面加镀一层具有红外线阻隔功能的玻璃镀层,玻璃镀层对光线实现了选择性的屏蔽,红外光区(800‑2500nm)的光线平均透过率在5%以下,可见光区(400‑800nm)透过率大于70%,紫外光区(250‑400nm)透过率小于5%,雾度为0,表面硬度达到9H,能耐2万次以上刮擦测试,耐3000h加速老化后性能无衰减。
Description
技术领域
本发明属于镀膜玻璃领域,尤其是涉及一种用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃。
背景技术
目前,建筑保温性能主要是由屋面、门窗、外墙和楼板等部件材料的保温性能共同决定。而这些材料中,门窗通常为建筑保温性能的短板。以节能房设计为例,对于屋面、外墙和楼板,通常要求部件所使用材料的传热系数低于0.15。而对于门窗部件,仅要求其传热系数低于0.85。门窗部件保温性能较差主要是源于玻璃对热辐射的防护较差:一方面,玻璃为了美观透明,要尽可能保证其对入射光线的高透过率。而另一方面,这些透过的入射光中所带的光子能量会同时以热辐射的形式入射到室内,从而导致室温升高。
为了解决这一问题,目前主流做法是将入射光按照波长进行“筛分”。具体来说,波长小于400nm的入射光被称为紫外线,波长在400-800nm范围内被称为可见光,而波长大于800nm被称为红外线。人眼只能识别波长在400-800nm的可见光,无法识别紫外线与红外线,而太阳光中有约50%的能量集中于红外线区域。因此,可以通过选用特定材料来选择性的“筛分”入射光,阻隔对人视觉无影响的红外光,从而实现提高对热辐射的阻隔性能。
目前,市场上成熟的产品可分为三类:(1)Low-E玻璃,也称为低反射玻璃,该类玻璃有两个很严重的问题是会造成严重的光污染和耐老化性能较差;(2)着色吸热玻璃,该类玻璃由于自体吸热后会产生内外层温差,会导致玻璃炸裂;(3)稀土断热涂层,该类产品隔热效果好,但是使用寿命仍不足十年,并且硬度无法与玻璃本身媲美。
市场上现有的效果良好的红外阻隔材料主要包括钨青铜类、氧化铟锡类和稀土硼化物类,其中钨青铜类不耐高温,玻璃在随炉钢化过程中钨元素会析出,会形成金黄色薄层;氧化铟锡类耐高温,随炉钢化后会形成透明玻璃镀层,但是抗老化性能差,随着使用时间推移,会有氧和水扩散入玻璃镀层内,造成红外阻隔材料氧化,材料的红外阻隔性能减弱;稀土硼化物类隔热材料在随炉钢化高温过程下,材料表面会形成一个透明的稀土硼酸盐保护层,对材料内部起到隔绝保护的作用,同时不影响材料本身的红外隔热作用,可以作为理想的镀膜玻璃的红外阻隔材料。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在克服现有技术中的缺陷,提出一种用于节能房的红外阻隔型镀膜玻璃。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种稀土基红外阻隔材料纳米分散液,该分散液由包括如下重量份的原料制成:
稀土硼化物粉体5-30份,稀土硼化物稀释剂30-70份,稀土硼化物分散剂1-30份,硝酸银5-30份,抗坏血酸1-10份,硝酸锌5-30份,环六亚甲基四胺1-30份。
进一步,所述的稀土硼化物粉体为六硼化镧、六硼化钕、六硼化镨、六硼化钕铕、六硼化铈、六硼化钐、六硼化钐钆、六硼化钐铕、六硼化铕、六硼化镧铕、六硼化钆、六硼化镱中的至少两种。
进一步,所述的稀土硼化物稀释剂为乙醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯、二丙二醇二甲醚、醋酸丁酯、异构烷烃、二乙二醇二丁醚、N-甲基吡咯烷酮或3-甲氧基-3-甲基-丁醇中的至少一种;所述的稀土硼化物分散剂为DISPERBYK 190、DISPERBYK 192、DISPERBYK2018、MONENG 3035、MONENG 3063、EFKA 4030或KMT 3003中的至少一种。
所述的稀土基红外阻隔材料纳米分散液的制备方法,包括如下步骤:
(1)银负载稀土硼化物纳米分散液制备:将稀土硼化物粉体、稀土硼化物稀释剂、稀土硼化物分散剂、硝酸银、抗坏血酸混合后进行研磨,对稀土硼化物粉体进行纳米化的同时在其表面负载银纳米颗粒,当银负载的纳米稀土硼化物的中心粒径小于50nm时,得到银负载的稀土硼化物纳米分散液;
(2)氧化锌包覆银负载稀土硼化物纳米分散液制备:向所述的银负载的稀土硼化物纳米分散液中加入硝酸锌和环六亚甲基四胺,在40-80℃条件下回流4-10h,即得到ReB6\Ag@ZnO纳米分散液。
进一步,所述的稀土硼化物粉体的粒径为0.5-3um;所述的步骤(1)中的研磨步骤的转速为2000-3500r/min,出料温度为50-60℃。在高转速研磨条件下对稀土硼化物粉体进行纳米化,并且保持研磨腔的出料温度维持在50-60℃之间有利于硝酸银发生还原反应,形成纳米银单质,负载于稀土硼化物纳米颗粒表面。
稀土基纳米红外阻隔材料用于阻隔红外线,赋予镀膜玻璃阻隔红外的作用,由于红外阻隔材料只有在纳米尺度才具有LSPR效应,能够吸收红外线,因此必须保持在分散液中,以防干燥后发生团聚。
所述的稀土基红外阻隔材料为纳米级的稀土硼化物外表面负载银纳米颗粒,然后再包裹一层氧化锌壳层。稀土基纳米红外阻隔材料采用该结构是因为稀土硼化物类隔热材料在高温作用下表层会形成硼酸透明层结构,对材料内部形成保护作用,但是同时红外阻隔性能会有一定程度的下降,因此在稀土硼化物材料外表面进行银纳米粒子负载,与稀土硼化物形成复合材料,提高红外阻隔性能,使玻璃镀层最终的红外阻隔率达到95%以上。此外,为了对银纳米颗粒形成保护,在复合材料外层进行氧化锌壳层包覆,既保持了复合材料的红外阻隔性能,又提高复合材料的抗老化性能,并且纳米氧化锌具有很好的阻隔紫外的作用,又可以为玻璃镀层提高紫外阻隔性能。所述的稀土基纳米红外阻隔材料通式为ReB6\Ag@ZnO。
一种用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃,该镀膜玻璃在玻璃基片的外表面加镀红外阻隔层。
进一步,所述的红外阻隔层由包括如下重量份的原料制成:稀土基红外阻隔材料纳米分散液1-50份,流平剂0.1-10份,高温防团聚助剂0.1-10份,有机硅聚合物10-50份,高温氧化剂0.1-5份,红外阻隔稀释剂30-70份。
进一步,所述的流平剂为BYK 333、Modarez MF AEX、DOWSIL FZ-2123、Coatosil7500或SKYTYPE LA0520中的至少一种;所述的高温防团聚助剂为小分子硅氧烷或小分子硅溶胶中至少一种;所述的有机硅聚合物为甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、碳化硅杂化聚合物、聚硅氧烷聚合物或有机聚硼硅氮烷聚合物中至少一种;所述的高温氧化剂为过氧化氢、高锰酸钾、过碳酸钠、过硼酸钾或次氯酸钠中至少一种;所述的红外阻隔稀释剂为乙醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯、二丙二醇二甲醚、醋酸丁酯、异构烷烃、二乙二醇二丁醚、N-甲基吡咯烷酮或3-甲氧基-3-甲基-丁醇中至少一种;
所述的红外阻隔层由包括如下重量份的原料制成:稀土基红外阻隔材料纳米分散液1-30份,流平剂0.1-5份,高温防团聚助剂0.1-5份,有机硅聚合物10-30份,高温氧化剂0.1-1份,红外阻隔稀释剂30-50份。流平剂用于增加镀膜液的流动性和在玻璃表面的流平性;高温防团聚助剂用于防止纳米红外阻隔材料在高温镀膜的过程中由于分散剂效用减弱而发生团聚;有机硅聚合物用于在钢化过程中形成致密保护层,对红外阻隔层起到保护作用,并且有机硅聚合物经过钢化后与玻璃基板融为一体,硬度高,将红外阻隔层玻璃化;高温氧化剂有助于有机硅聚合物高温下玻璃化反应;红外阻隔稀释剂用于增加镀膜液的流动性。
所述的用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃的制备方法,包括如下步骤:
(1)纳米红外阻隔镀膜液的配制:将稀土基红外阻隔材料纳米分散液、高温防团聚助剂、流平剂混合后进行高速剪切分散,得到均匀的纳米分散液,将有机硅聚合物、高温氧化剂和红外阻隔稀释剂混合均匀形成均一液体,然后与纳米分散液混合均匀,形成纳米红外阻隔镀膜液;
(2)红外阻隔镀膜液铺展:将玻璃基片进行清洗后,将得到的纳米红外阻隔镀膜液均匀铺展至玻璃基片表面,然后将玻璃基片进行自然烘干,形成镀膜前驱体;
(3)玻璃镀膜:将镀膜前驱体进行钢化,然后快速冷却后即得所述的用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃。
进一步,所述的步骤(2)中的铺展步骤中纳米红外阻隔镀膜液的厚度为0.5-3um;所述的步骤(3)中的钢化步骤的温度为700-900℃,时间为30-300s。
相对于现有技术,本发明具有以下优势:
本发明所述的用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃在普通玻璃表面加镀一层具有红外线阻隔功能的玻璃镀层,玻璃镀层对光线实现了选择性的屏蔽,红外光区(800-2500nm)的光线平均透过率在5%以下,可见光区(400-800nm)透过率大于70%,紫外光区(250-400nm)透过率小于5%,雾度为0,表面硬度达到9H,能耐2万次以上刮擦测试,耐3000h加速老化后性能无衰减,该玻璃镀层具有高隔热、高表面硬度、高耐老化性等特性。
本发明所述的用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃的制备方法法简单,直接随玻璃钢化过程形成镀层,无需额外镀膜设备,工艺简单,是对现有技术的改良,完全适用于大规模工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1所述的用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃的透过率图谱;
图2为本发明实施例1所述的普通玻璃的透过率图谱。
具体实施方式
除有定义外,以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂,如无特殊说明,均为常规生化试剂;所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
一种用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃的制备方法,包括如下步骤:
(1)银负载稀土硼化物纳米分散液制备:先将六硼化镧、六硼化镧铕和六硼化铕按照1:2:1质量比称取10g,二丙二醇二甲醚100g,分散剂DISPERBYK 190 10g,硝酸银20g,抗坏血酸5g分别按量称取,加入砂磨机进行纳米化,转速3000r/min,出料温度为50℃,研磨10h后得到中心粒径小于50nm的银负载稀土硼化物纳米分散液;
(2)氧化锌包覆银负载稀土硼化物纳米分散液制备:向银负载稀土硼化物纳米分散液中加入10g硝酸锌和20g环六亚甲基四胺,在60℃下回流4h,得到ReB6\Ag@ZnO纳米分散液。
(3)纳米红外阻隔镀膜液制备:按以下重量称取30g ReB6\Ag@ZnO纳米分散液、高温防团聚助剂小分子硅溶胶2g、流平剂DOWSIL FZ-2123 1g,通过高速剪切机混合均匀成均一分散液A,将30g甲基硅树脂、1g过碳酸钠和30g二丙二醇二甲醚混合均匀形成均一分散液B,然后将A与B纳米分散液通过高速剪切机混合均匀,形成纳米红外阻隔镀膜液;
(4)红外阻隔镀膜液铺展和玻璃镀膜:选取15*15cm2的普通玻璃基片放入超声机超声30min,然后用乙醇冲洗晾干,将红外阻隔分散液以3um的厚度用滚涂刷延一个方向均匀刷到玻璃基板上面,待其自然烘干后放入750℃的高温炉进行钢化处理,保温30S后取出快速冷却,镀膜完成,得到用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃。
实施例2
一种用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃的制备方法,包括如下步骤:
(1)银负载稀土硼化物纳米分散液制备:先将六硼化镨、六硼化钐铕和六硼化铕按照2:2:1质量比称取30g,二丙二醇二甲醚300g,分散剂DISPERBYK 190 30g,硝酸银60g,抗坏血酸15g分别按量称取,加入砂磨机进行纳米化,转速3000r/min,出料温度为50℃,研磨10h后得到中心粒径小于50nm的银负载稀土硼化物纳米分散液;
(2)氧化锌包覆银负载稀土硼化物纳米分散液制备:向以上步骤溶液中加入30g硝酸锌和60g环六亚甲基四胺,在60℃下回流5h,得到ReB6\Ag@ZnO纳米分散液。
(3)纳米红外阻隔镀膜液制备:按以下重量称取90g ReB6\Ag@ZnO纳米分散液、高温防团聚助剂小分子硅溶胶6g、流平剂DOWSIL FZ-2123 3g,通过高速剪切机混合均匀成均一分散液A,将90g甲基硅树脂、3g过碳酸钠和90g二丙二醇二甲醚混合均匀形成均一分散液B,然后将A与B纳米分散液通过高速剪切机混合均匀,形成纳米红外阻隔镀膜液;
(4)红外阻隔镀膜液铺展和玻璃镀膜:选取150*150cm2的普通玻璃基片放入超声机超声30min,然后用乙醇冲洗晾干,将红外阻隔分散液以3um的厚度用滚涂刷延一个方向均匀刷到玻璃基板上面,待其自然烘干后放入750℃的高温炉进行钢化处理,保温30S后取出快速冷却,镀膜完成,得到用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃。
对比例1(与实施例1的区别之处仅在于:不进行纳米银负载)
一种用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃的制备方法,包括如下步骤:
(1)稀土硼化物纳米分散液制备:先将六硼化镧、六硼化镧铕和六硼化铕按照1:2:1质量比称取10g,二丙二醇二甲醚100g,分散剂DISPERBYK 190 10g分别按量称取,加入砂磨机进行纳米化,转速3000r/min,出料温度为50℃,研磨10h后得到中心粒径小于50nm的稀土硼化物纳米分散液;
(2)氧化锌包覆稀土硼化物纳米分散液制备:向以上步骤溶液中加入10g硝酸锌和20g环六亚甲基四胺,在60℃下回流4h,得到ReB6@ZnO纳米分散液。
(3)纳米红外阻隔镀膜液制备:按以下重量称取30g ReB6@ZnO纳米分散液、高温防团聚助剂小分子硅溶胶2g、流平剂DOWSIL FZ-2123 1g,通过高速剪切机混合均匀成均一分散液A,将30g甲基硅树脂、1g过碳酸钠和30g二丙二醇二甲醚混合均匀形成均一分散液B,然后将A与B纳米分散液通过高速剪切机混合均匀,形成纳米红外阻隔镀膜液;
(4)红外阻隔镀膜液铺展和玻璃镀膜:选取15*15cm2的普通玻璃基片放入超声机超声30min,然后用乙醇冲洗晾干,将红外阻隔分散液以3um的厚度用滚涂刷延一个方向均匀刷到玻璃基板上面,待其自然烘干后放入750℃的高温炉进行钢化处理,保温30S后取出快速冷却,镀膜完成,得到用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃。
对比例2(与实施例1的区别之处仅在于:不进行氧化锌包覆)
一种用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃的制备方法,包括如下步骤:
(1)银负载稀土硼化物纳米分散液制备:先将六硼化镧、六硼化镧铕和六硼化铕按照1:2:1质量比称取10g,二丙二醇二甲醚100g,分散剂DISPERBYK 190 10g,硝酸银20g,抗坏血酸5g分别按量称取,加入砂磨机进行纳米化,转速3000r/min,出料温度为50℃,研磨10h后得到中心粒径小于50nm的银负载稀土硼化物ReB6\Ag纳米分散液;
(2)纳米红外阻隔镀膜液制备:按以下重量称取30g ReB6\Ag纳米分散液、高温防团聚助剂小分子硅溶胶2g、流平剂DOWSIL FZ-2123 1g,通过高速剪切机混合均匀成均一分散液A,将30g甲基硅树脂、1g过碳酸钠和30g二丙二醇二甲醚混合均匀形成均一分散液B,然后将A与B纳米分散液通过高速剪切机混合均匀,形成纳米红外阻隔镀膜液;
(3)红外阻隔镀膜液铺展和玻璃镀膜:选取15*15cm2的普通玻璃基片放入超声机超声30min,然后用乙醇冲洗晾干,将红外阻隔分散液以3um的厚度用滚涂刷延一个方向均匀刷到玻璃基板上面,待其自然烘干后放入750℃的高温炉进行钢化处理,保温30S后取出快速冷却,镀膜完成,得到用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃。
对比例3(与实施例1的区别之处仅在于:不进行纳米银负载与氧化锌包覆)
一种用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃的制备方法,包括如下步骤:
(1)稀土硼化物纳米分散液制备:先将六硼化镧、六硼化镧铕和六硼化铕按照1:2:1质量比称取10g,二丙二醇二甲醚100g,分散剂DISPERBYK 190 10g分别按量称取,加入砂磨机进行纳米化,转速3000r/min,出料温度为50℃,研磨10h后得到中心粒径小于50nm的银负载稀土硼化物纳米分散液;
(2)纳米红外阻隔镀膜液制备:按以下重量称取30g ReB6纳米分散液、高温防团聚助剂小分子硅溶胶2g、流平剂DOWSIL FZ-21231g,通过高速剪切机混合均匀成均一分散液A,将30g甲基硅树脂、1g过碳酸钠和30g二丙二醇二甲醚混合均匀形成均一分散液B,然后将A与B纳米分散液通过高速剪切机混合均匀,形成纳米红外阻隔镀膜液;
(4)红外阻隔镀膜液铺展和玻璃镀膜:选取15*15cm2的普通玻璃基片放入超声机超声30min,然后用乙醇冲洗晾干,将红外阻隔分散液以3um的厚度用滚涂刷延一个方向均匀刷到玻璃基板上面,待其自然烘干后放入750℃的高温炉进行钢化处理,保温30S后取出快速冷却,镀膜完成,得到用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃。
对比例4(与实施例1的区别之处仅在于:稀土硼化物改为其他材料)
一种用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃的制备方法,包括如下步骤:
(1)银负载铯钨青铜纳米分散液制备:先将铯钨青铜称取10g,二丙二醇二甲醚100g,分散剂DISPERBYK 190 10g,硝酸银20g,抗坏血酸5g分别按量称取,加入砂磨机进行纳米化,转速3000r/min,出料温度为50℃,研磨10h后得到中心粒径小于50nm的银负载铯钨青铜纳米分散液;
(2)氧化锌包覆银负载稀土硼化物纳米分散液制备:向以上步骤溶液中加入10g硝酸锌和20g环六亚甲基四胺,在60℃下回流4h,得到CsxWO3\Ag@ZnO纳米分散液。
(3)纳米红外阻隔镀膜液制备:按以下重量称取30g CsxWO3\Ag@ZnO纳米分散液、高温防团聚助剂小分子硅溶胶2g、流平剂DOWSIL FZ-2123 1g,通过高速剪切机混合均匀成均一分散液A,将30g甲基硅树脂、1g过碳酸钠和30g二丙二醇二甲醚混合均匀形成均一分散液B,然后将A与B纳米分散液通过高速剪切机混合均匀,形成纳米红外阻隔镀膜液;
(4)红外阻隔镀膜液铺展和玻璃镀膜:选取15*15cm2的普通玻璃基片放入超声机超声30min,然后用乙醇冲洗晾干,将红外阻隔分散液以3um的厚度用滚涂刷延一个方向均匀刷到玻璃基板上面,待其自然烘干后放入750℃的高温炉进行钢化处理,保温30S后取出快速冷却,镀膜完成,得到用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃。
对比例5(与实施例1的区别之处仅在于:稀土硼化物改为其他材料-氧化锡锑)
一种用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃的制备方法,包括如下步骤:
(1)银负载氧化锡锑纳米分散液制备:先将氧化锡锑称取10g,二丙二醇二甲醚100g,分散剂DISPERBYK 190 10g,硝酸银20g,抗坏血酸5g分别按量称取,加入砂磨机进行纳米化,转速3000r/min,出料温度为50℃,研磨10h后得到中心粒径小于50nm的银负载氧化锡锑纳米分散液;
(2)氧化锌包覆银负载氧化锡锑纳米分散液制备:向以上步骤溶液中加入10g硝酸锌和20g环六亚甲基四胺,在60℃下回流4h,得到ATO\Ag@ZnO纳米分散液。
(3)纳米红外阻隔镀膜液制备:按以下重量称取30g ATO\Ag@ZnO纳米分散液、高温防团聚助剂小分子硅溶胶2g、流平剂DOWSIL FZ-2123 1g,通过高速剪切机混合均匀成均一分散液A,将30g甲基硅树脂、1g过碳酸钠和30g二丙二醇二甲醚混合均匀形成均一分散液B,然后将A与B纳米分散液通过高速剪切机混合均匀,形成纳米红外阻隔镀膜液;
(4)红外阻隔镀膜液铺展和玻璃镀膜:选取15*15cm2的普通玻璃基片放入超声机超声30min,然后用乙醇冲洗晾干,将红外阻隔分散液以3um的厚度用滚涂刷延一个方向均匀刷到玻璃基板上面,待其自然烘干后放入750℃的高温炉进行钢化处理,保温30S后取出快速冷却,镀膜完成,得到用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃。
对实施例1-2和对比例1-5制备得到的镀膜玻璃与普通玻璃进行林上光学透过率测量仪测试,林上光学透过率测量仪测试结果如表1所示。对实施例1制备得到的镀膜玻璃和普通空白玻璃进行了分光光度计测试,测试结果如图1-2所示。
表1林上光学透过率测量仪测试结果
通过表1与图1-2所示,实施例1制备得到的镀膜玻璃与普通玻璃相比,实现了红外光和紫外光的双阻隔,透过率都在5%以下,并且尽量保证了可见区的高透过率70%以上,在高温、高湿、强紫外照射(65℃、80%rh、50W/m2)的加速老化箱内老化3000小时后(相当于自然环境使用一年以上),紫外透过率和红外透过率还在5%左右,可见透过率仍保持在70%以上,表面硬度为9H。实施例2制备得到的镀膜玻璃同样具有红外光和紫外光双阻隔的优异性能,同时可可见光透过率维持在70%以上,表面硬度为9H。
对比例1中,稀土基红外阻隔材料中没有进行银纳米颗粒负载,只进行了氧化锌外壳包覆,因此形成的镀膜玻璃紫外透过率在5%,而红外透过率在13.2%,这是因为没有银纳米颗粒的负载,对材料的红外阻隔性能有所削弱,但是本例中镀膜玻璃的抗老化性能优异,表面硬度优异。对比例2中,稀土基红外阻隔材料没有进行氧化锌包覆,影响镀膜玻璃的紫外阻隔性能以及负载纳米银的老化性能,因此镀膜玻璃初始值紫外光透过率59.9%,而老化3000小时后红外光透过率变高,红外阻隔性能下降。对比例3中,稀土基红外阻隔材料只包含稀土硼化物纳米材料,没有进行银负载和氧化锌包覆,因此对镀膜玻璃的紫外阻隔性能,红外阻隔性能和红外抗老化性能都有影响。对比例4中,稀土基红外阻隔材料中的稀土硼化物更换为铯钨青铜材料,钢化之后材料中的铯原子发生析出,镀膜变黄并且红外、紫外阻隔性能和可见光透过性能都大幅下降。对比例5中,稀土基红外阻隔材料中的稀土硼化物更换为氧化锡锑材料,该材料本身能够经受高温钢化,壳以形成透明镀层,但是材料本身的红外阻隔性能比稀土硼化物弱,并且抗老化性能也弱于稀土硼化物。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种稀土基红外阻隔材料纳米分散液的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)银负载稀土硼化物纳米分散液制备:将稀土硼化物粉体、稀土硼化物稀释剂、稀土硼化物分散剂、硝酸银、抗坏血酸混合后进行研磨,对稀土硼化物粉体进行纳米化的同时在其表面负载银纳米颗粒,当银负载的纳米稀土硼化物的中心粒径小于50nm时,得到银负载的稀土硼化物纳米分散液;
(2)氧化锌包覆银负载稀土硼化物纳米分散液制备:向所述的银负载的稀土硼化物纳米分散液中加入硝酸锌和环六亚甲基四胺,在40-80℃条件下回流4-10h,即得到ReB6Ag@ZnO纳米分散液;
所述的稀土基红外阻隔材料纳米分散液由包括如下重量份的原料制成:
稀土硼化物粉体5-30份,稀土硼化物稀释剂 30-70份,稀土硼化物分散剂 1-30份,硝酸银 5-30份,抗坏血酸 1-10份,硝酸锌5-30份,环六亚甲基四胺1-30份;
所述的步骤(1)中的研磨步骤的转速为2000-3500r/min,出料温度为50-60℃。
2.根据权利要求1所述的稀土基红外阻隔材料纳米分散液的制备方法,其特征在于:所述的稀土硼化物粉体的粒径为0.5-3um。
3.使用权利要求1或2所述的制备方法制备得到的稀土基红外阻隔材料纳米分散液。
4.根据权利要求3所述的稀土基红外阻隔材料纳米分散液,其特征在于:所述的稀土硼化物粉体为六硼化镧、六硼化钕、六硼化镨、六硼化钕铕、六硼化铈、六硼化钐、六硼化钐钆、六硼化钐铕、六硼化铕、六硼化镧铕、六硼化钆、六硼化镱中的至少两种。
5.根据权利要求3所述的稀土基红外阻隔材料纳米分散液,其特征在于:所述的稀土硼化物稀释剂为乙醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯、二丙二醇二甲醚、醋酸丁酯、异构烷烃、二乙二醇二丁醚、N-甲基吡咯烷酮或3-甲氧基-3-甲基-丁醇中的至少一种;所述的稀土硼化物分散剂为DISPERBYK 190、DISPERBYK 192、 DISPERBYK2018、MONENG 3035、MONENG3063、EFKA 4030或KMT 3003中的至少一种。
6.一种用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃,其特征在于:该镀膜玻璃在玻璃基片的外表面加镀红外阻隔层,所述的红外阻隔层包含权利要求3-5中任一项所述的稀土基红外阻隔材料纳米分散液。
7.根据权利要求6所述的用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃,其特征在于:所述的红外阻隔层由包括如下重量份的原料制成:稀土基红外阻隔材料纳米分散液1-50份,流平剂0.1-10份,高温防团聚助剂0.1-10份,有机硅聚合物10-50份,高温氧化剂0.1-5份,红外阻隔稀释剂30-70份。
8.根据权利要求7所述的用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃,其特征在于:所述的流平剂为BYK 333、Modarez MF AEX、DOWSIL FZ-2123、Coatosil 7500或SKYTYPE LA0520中的至少一种;所述的高温防团聚助剂为小分子硅氧烷或小分子硅溶胶中至少一种;所述的有机硅聚合物为甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、碳化硅杂化聚合物、聚硅氧烷聚合物或有机聚硼硅氮烷聚合物中至少一种;所述的高温氧化剂为过氧化氢、高锰酸钾、过碳酸钠、过硼酸钾或次氯酸钠中至少一种;所述的红外阻隔稀释剂为乙醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯、二丙二醇二甲醚、醋酸丁酯、异构烷烃、二乙二醇二丁醚、N-甲基吡咯烷酮或3-甲氧基-3-甲基-丁醇中至少一种;
所述的红外阻隔层由包括如下重量份的原料制成:稀土基红外阻隔材料纳米分散液1-30份,流平剂0.1-5份,高温防团聚助剂0.1-5份,有机硅聚合物10-30份,高温氧化剂0.1-1份,红外阻隔稀释剂30-50份。
9.权利要求6-8中任一项所述的用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)纳米红外阻隔镀膜液的配制:将稀土基红外阻隔材料纳米分散液、高温防团聚助剂、流平剂混合后进行高速剪切分散,得到均匀的纳米分散液,将有机硅聚合物、高温氧化剂和红外阻隔稀释剂混合均匀形成均一液体,然后与纳米分散液混合均匀,形成纳米红外阻隔镀膜液;
(2)红外阻隔镀膜液铺展:将玻璃基片进行清洗后,将得到的纳米红外阻隔镀膜液均匀铺展至玻璃基片表面,然后将玻璃基片进行自然烘干,形成镀膜前驱体;
(3)玻璃镀膜:将镀膜前驱体进行钢化,然后快速冷却后即得所述的用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃。
10.根据权利要求9所述的用于节能房的稀土基红外阻隔型镀膜玻璃的制备方法,其特征在于:所述的步骤(2)中的铺展步骤中纳米红外阻隔镀膜液的厚度为0.5-3um;所述的步骤(3)中的钢化步骤的温度为700-900℃,时间为30-300s。
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