CN114230202B - 一种中空玻璃的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中空玻璃的制备工艺，涉及中空玻璃加工技术领域，包括如下步骤：S1、质子辐照处理；S2、喷覆处理；S3、合片；S4、磁场‑紫外耦合处理。具有中空玻璃抗紫外性能优越，透明度好，具有一定的自清洁功能，还具有良好的耐久性的优点。通过本申请方法制备的中空玻璃抗紫外性能优越，透明度好，并且成品的水的接触角高达119°，玻璃表面具有很好的疏水性，在经过60d的暴晒后，接触角变化小，仍然是疏水表面，也即通过本申请方法制备的中空玻璃不仅具有一定的自清洁功能，还具有良好的耐久性。

Description

一种中空玻璃的制备工艺
技术领域
本发明涉及中空玻璃加工技术领域，更具体地说，它涉及一种中空玻璃的制备工艺。
背景技术
它是用两片(或三片)玻璃，使用高强度高气密性复合粘结剂，将玻璃片与内含干燥剂的铝合金框架粘结，制成的高效能隔音隔热玻璃。中空玻璃多种性能优越于普通双层玻璃，因此得到了世界各国的认可，中空玻璃是将两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封，使玻璃层间形成有干燥气体空间的玻璃制品。
现今关于中空玻璃的研究多集中在密封性和强度上，而对其表面性能的研究甚少，而玻璃的使用往往暴露在空气中，因此须有具备很好的抗紫外性能、美观度和耐污性。因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的在于提供一种中空玻璃的制备工艺，其具有中空玻璃抗紫外性能优越，透明度好，具有一定的自清洁功能，还具有良好的耐久性的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种中空玻璃的制备工艺，包括如下步骤：
S1、质子辐照处理：
将单片玻璃清洗干净后，对单片玻璃的一个侧面进行低能质子辐照处理；
S2、喷覆处理：
将涂料均匀地喷覆到质子辐照处理后的单片玻璃的一个侧面(与质子辐照的同一侧面)上，然后将经过电晕处理后的阻燃性PET薄膜贴合到涂层表面，再进行真空干燥处理备用；
S3、合片：
取两片步骤S2中处理后的玻璃单片，将贴合有薄膜的一面相背合片，待密封胶半固化后即得中空玻璃半成品；
S4、磁场-紫外耦合处理：
将步骤S3中所得的半成品置于磁场-紫外耦合环境中进行磁场-紫外耦合处理即可。
进一步优选为，所述步骤S1中的质子辐照的技术参数为：质子注入剂量为20～30C，注入能量为4～8MeV。
通过采用上述技术方案，对清洗干净的玻璃单片的一个侧面进行质子辐照处理，通过控制质子辐照的剂量和能量，在单片玻璃的侧面上形成微凹的密集孔穴，为后续涂料的粘覆黏着奠定基础，提高涂料的附着力。
进一步优选为，所述步骤S2中的涂料中各成分及对应重量百分比为：松香10～12％、二月桂酸二丁基锡0.7～0.9％、对羟基苯磺酸0.4～0.8％、纳米氧化锌2～3％、羧甲基纤维素3～4％、纳米二氧化硅0.6～0.9％，余量为环氧树脂。
进一步优选为，所述步骤S2中的阻燃性PET薄膜进行电晕处理时的技术参数为：电晕处理的电压为10～14kV，电晕处理的时间为30～40s。
进一步优选为，所述的步骤S2中的真空干燥处理时控制真空度为200～400Pa，真空干燥处理的同时进行超声波处理。
通过采用上述技术方案，对单片玻璃的侧面一个侧面进行涂料的喷覆，然后将经过电晕处理后的阻燃性PET薄膜贴合到涂层的表面，通过放电，在薄膜的表面产生低温等离子体区，表面分子氧化和极化，从而提高薄膜的黏附，提高表面涂层和覆膜的耐久性和透明度进一步优选为，所述的超声波处理的频率为30～70kHz。
进一步优选为，所述的步骤S4中的磁场-紫外耦合处理时控制磁场强度为1000～2000Gs，紫外波长为200～400nm。
进一步优选为，所述的步骤S4中的磁场-紫外耦合处理直到密封胶完全固化为止。
通过采用上述技术方案，对中空玻璃半成品进行磁场-紫外耦合处理，一方面细化密封胶，提高密封效果，另一方面细化玻璃表面，提高玻璃抗紫外的持久性。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
通过本申请方法制备的中空玻璃抗紫外性能优越，透明度好，并且成品的水的接触角高达119°，玻璃表面具有很好的疏水性，在经过60d的暴晒后，接触角变化小，仍然是疏水表面，也即通过本申请方法制备的中空玻璃不仅具有一定的自清洁功能，还具有良好的耐久性。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：
一种中空玻璃的制备工艺，包括如下步骤：
S1、质子辐照处理：
将单片玻璃清洗干净后，对单片玻璃的一个侧面进行低能质子辐照处理，质子注入剂量为20C，注入能量为4MeV；
S2、喷覆处理：
将涂料均匀地喷覆到质子辐照处理后的单片玻璃的一个侧面上，然后将经过电晕处理后的阻燃性PET薄膜贴合到涂层表面，电晕处理的电压为10kV，电晕处理的时间为30s，再进行真空干燥处理备用，控制真空度为200Pa，真空干燥处理的同时进行超声波处理，超声波的频率为30kHz，涂料中各成分及对应重量百分比为：松香10％、二月桂酸二丁基锡0.7％、对羟基苯磺酸0.4％、纳米氧化锌2％、羧甲基纤维素3％、纳米二氧化硅0.6％，余量为环氧树脂；
S3、合片：
取两片步骤S2中处理后的玻璃单片，将贴合有薄膜的一面相背合片，待密封胶半固化后即得中空玻璃半成品；
S4、磁场-紫外耦合处理：
将步骤S3中所得的半成品置于磁场-紫外耦合环境中进行磁场-紫外耦合处理至密封胶完全固化即可，控制磁场强度为1000Gs，紫外波长为200nm。
实施例2：
一种中空玻璃的制备工艺，包括如下步骤：
S1、质子辐照处理：
将单片玻璃清洗干净后，对单片玻璃的一个侧面进行低能质子辐照处理，质子注入剂量为25C，注入能量为6MeV；
S2、喷覆处理：
将涂料均匀地喷覆到质子辐照处理后的单片玻璃的一个侧面上，然后将经过电晕处理后的阻燃性PET薄膜贴合到涂层表面，电晕处理的电压为12kV，电晕处理的时间为35s，再进行真空干燥处理备用，控制真空度为300Pa，真空干燥处理的同时进行超声波处理，超声波的频率为50kHz，涂料中各成分及对应重量百分比为：松香11％、二月桂酸二丁基锡0.8％、对羟基苯磺酸0.6％、纳米氧化锌2.5％、羧甲基纤维素3.5％、纳米二氧化硅0.75％，余量为环氧树脂；
S3、合片：
取两片步骤S2中处理后的玻璃单片，将贴合有薄膜的一面相背合片，待密封胶半固化后即得中空玻璃半成品；
S4、磁场-紫外耦合处理：
将步骤S3中所得的半成品置于磁场-紫外耦合环境中进行磁场-紫外耦合处理至密封胶完全固化即可，控制磁场强度为1500Gs，紫外波长为300nm。
实施例3：
一种中空玻璃的制备工艺，包括如下步骤：
S1、质子辐照处理：
将单片玻璃清洗干净后，对单片玻璃的一个侧面进行低能质子辐照处理，质子注入剂量为30C，注入能量为8MeV；
S2、喷覆处理：
将涂料均匀地喷覆到质子辐照处理后的单片玻璃的一个侧面上，然后将经过电晕处理后的阻燃性PET薄膜贴合到涂层表面，电晕处理的电压为14kV，电晕处理的时间为40s，再进行真空干燥处理备用，控制真空度为400Pa，真空干燥处理的同时进行超声波处理，超声波的频率为70kHz，涂料中各成分及对应重量百分比为：松香12％、二月桂酸二丁基锡0.9％、对羟基苯磺酸0.8％、纳米氧化锌3％、羧甲基纤维素4％、纳米二氧化硅0.9％，余量为环氧树脂；
S3、合片：
取两片步骤S2中处理后的玻璃单片，将贴合有薄膜的一面相背合片，待密封胶半固化后即得中空玻璃半成品；
S4、磁场-紫外耦合处理：
将步骤S3中所得的半成品置于磁场-紫外耦合环境中进行磁场-紫外耦合处理至密封胶完全固化即可，控制磁场强度为2000Gs，紫外波长为400nm。
对比例1：
一种中空玻璃的制备工艺，包括如下步骤：
S1、清洗处理：
将单片玻璃清洗干净；
S2、喷覆处理：
将涂料均匀地喷覆到清洗干净的单片玻璃的一个侧面上，然后将经过电晕处理后的阻燃性PET薄膜贴合到涂层表面，电晕处理的电压为12kV，电晕处理的时间为35s，再进行真空干燥处理备用，控制真空度为300Pa，真空干燥处理的同时进行超声波处理，超声波的频率为50kHz，涂料中各成分及对应重量百分比为：松香11％、二月桂酸二丁基锡0.8％、对羟基苯磺酸0.6％、纳米氧化锌2.5％、羧甲基纤维素3.5％、纳米二氧化硅0.75％，余量为环氧树脂；
S3、合片：
取两片步骤S2中处理后的玻璃单片，将贴合有薄膜的一面相背合片，待密封胶半固化后即得中空玻璃半成品；
S4、磁场-紫外耦合处理：
将步骤S3中所得的半成品置于磁场-紫外耦合环境中进行磁场-紫外耦合处理至密封胶完全固化即可，控制磁场强度为1500Gs，紫外波长为300nm。
对比例2：
一种中空玻璃的制备工艺，包括如下步骤：
S1、质子辐照处理：
将单片玻璃清洗干净后，对单片玻璃的一个侧面进行低能质子辐照处理，质子注入剂量为25C，注入能量为6MeV；
S2、喷覆处理：
将涂料均匀地喷覆到质子辐照处理后的单片玻璃的一个侧面上，然后将阻燃性PET薄膜贴合到涂层表面，再进行真空干燥处理备用，控制真空度为300Pa，真空干燥处理的同时进行超声波处理，超声波的频率为50kHz，涂料中各成分及对应重量百分比为：松香11％、二月桂酸二丁基锡0.8％、对羟基苯磺酸0.6％、纳米氧化锌2.5％、羧甲基纤维素3.5％、纳米二氧化硅0.75％，余量为环氧树脂；
S3、合片：
取两片步骤S2中处理后的玻璃单片，将贴合有薄膜的一面相背合片，待密封胶半固化后即得中空玻璃半成品；
S4、磁场-紫外耦合处理：
将步骤S3中所得的半成品置于磁场-紫外耦合环境中进行磁场-紫外耦合处理至密封胶完全固化即可，控制磁场强度为1500Gs，紫外波长为300nm。
对比例3：
一种中空玻璃的制备工艺，包括如下步骤：
S1、质子辐照处理：
将单片玻璃清洗干净后，对单片玻璃的一个侧面进行低能质子辐照处理，质子注入剂量为25C，注入能量为6MeV；
S2、喷覆处理：
将涂料均匀地喷覆到质子辐照处理后的单片玻璃的一个侧面上，然后将经过电晕处理后的阻燃性PET薄膜贴合到涂层表面，电晕处理的电压为12kV，电晕处理的时间为35s，再进行真空干燥处理备用，控制真空度为300Pa，涂料中各成分及对应重量百分比为：松香11％、二月桂酸二丁基锡0.8％、对羟基苯磺酸0.6％、纳米氧化锌2.5％、羧甲基纤维素3.5％、纳米二氧化硅0.75％，余量为环氧树脂；
S3、合片：
取两片步骤S2中处理后的玻璃单片，将贴合有薄膜的一面相背合片，待密封胶半固化后即得中空玻璃半成品；
S4、磁场-紫外耦合处理：
将步骤S3中所得的半成品置于磁场-紫外耦合环境中进行磁场-紫外耦合处理至密封胶完全固化即可，控制磁场强度为1500Gs，紫外波长为300nm。
对比例4：
一种中空玻璃的制备工艺，包括如下步骤：
S1、质子辐照处理：
将单片玻璃清洗干净后，对单片玻璃的一个侧面进行低能质子辐照处理，质子注入剂量为25C，注入能量为6MeV；
S2、合片：
取两片步骤S1中处理后的玻璃单片进行合片，待密封胶半固化后即得中空玻璃半成品；
S3、磁场-紫外耦合处理：
将步骤S2中所得的半成品置于磁场-紫外耦合环境中进行磁场-紫外耦合处理至密封胶完全固化即可，控制磁场强度为1500Gs，紫外波长为300nm。
对比例5：
一种中空玻璃的制备工艺，包括如下步骤：
S1、质子辐照处理：
将单片玻璃清洗干净后，对单片玻璃的一个侧面进行低能质子辐照处理，质子注入剂量为25C，注入能量为6MeV；
S2、喷覆处理：
将涂料均匀地喷覆到质子辐照处理后的单片玻璃的一个侧面上，然后将经过电晕处理后的阻燃性PET薄膜贴合到涂层表面，电晕处理的电压为12kV，电晕处理的时间为35s，再进行真空干燥处理备用，控制真空度为300Pa，真空干燥处理的同时进行超声波处理，超声波的频率为50kHz，涂料中各成分及对应重量百分比为：松香11％、二月桂酸二丁基锡0.8％、对羟基苯磺酸0.6％、纳米氧化锌2.5％、羧甲基纤维素3.5％、纳米二氧化硅0.75％，余量为环氧树脂；
S3、合片：
取两片步骤S2中处理后的玻璃单片，将贴合有薄膜的一面相背合片，待密封胶半固化后即得中空玻璃半成品；
S4、磁场处理：
将步骤S3中所得的半成品置于磁场环境中进行磁场处理至密封胶完全固化即可，控制磁场强度为1500Gs。
对比例6：
一种中空玻璃的制备工艺，包括如下步骤：
S1、质子辐照处理：
将单片玻璃清洗干净后，对单片玻璃的一个侧面进行低能质子辐照处理，质子注入剂量为25C，注入能量为6MeV；
S2、喷覆处理：
将涂料均匀地喷覆到质子辐照处理后的单片玻璃的一个侧面上，然后将经过电晕处理后的阻燃性PET薄膜贴合到涂层表面，电晕处理的电压为12kV，电晕处理的时间为35s，再进行真空干燥处理备用，控制真空度为300Pa，真空干燥处理的同时进行超声波处理，超声波的频率为50kHz，涂料中各成分及对应重量百分比为：松香11％、二月桂酸二丁基锡0.8％、对羟基苯磺酸0.6％、纳米氧化锌2.5％、羧甲基纤维素3.5％、纳米二氧化硅0.75％，余量为环氧树脂；
S3、合片：
取两片步骤S2中处理后的玻璃单片，将贴合有薄膜的一面相背合片，待密封胶半固化后即得中空玻璃半成品；
S4、紫外处理：
将步骤S3中所得的半成品置于紫外环境中进行紫外处理至密封胶完全固化即可，控制磁场强度为1500Gs，紫外波长为300nm。
对比例7：
一种中空玻璃的制备工艺，包括如下步骤：
S1、质子辐照处理：
将单片玻璃清洗干净后，对单片玻璃的一个侧面进行低能质子辐照处理，质子注入剂量为25C，注入能量为6MeV；
S2、喷覆处理：
将涂料均匀地喷覆到质子辐照处理后的单片玻璃的一个侧面上，然后将经过电晕处理后的阻燃性PET薄膜贴合到涂层表面，电晕处理的电压为12kV，电晕处理的时间为35s，再进行真空干燥处理备用，控制真空度为300Pa，真空干燥处理的同时进行超声波处理，超声波的频率为50kHz，涂料中各成分及对应重量百分比为：松香11％、二月桂酸二丁基锡0.8％、对羟基苯磺酸0.6％、纳米氧化锌2.5％、羧甲基纤维素3.5％、纳米二氧化硅0.75％，余量为环氧树脂；
S3、合片：
取两片步骤S2中处理后的玻璃单片，将贴合有薄膜的一面相背合片，待密封胶完全固化即可。
为了对比本申请技术效果，分别用实施例2、对比例1～7的方法对应制备中空玻璃，依次编号1～8，然后对各组中空玻璃进行性能测试：
具体为：
(1)紫外-可见光透光性能表征：
使用Avantes旗下的Avante是spectrometer光谱仪测量各组中空玻璃的紫外-可见光透光率。
具体试验对比数据如下表1所示：
表1不同波长下玻璃表面的透光率(％)
分组 300nm 400nm 500nm 600nm
1 19.8 68.9 84.3 91.5
2 21.3 70.6 82.3 86.1
3 20.0 70.2 83.1 85.6
4 20.3 71.3 82.5 84.6
5 22.2 73.5 82.6 83.5
6 20.1 69.5 81.3 89.8
7 19.9 69.2 83.5 90.2
8 20.6 69.8 82.3 88.6
由上表1可以得出，1组的紫外光的透光率显著低于其他组，可见光的透光率随着波长的增加，显著高于其他组，可见通过本申请方法制备的中空玻璃抗紫外性能优越，透明度好。
(2)耐久性试验：
将各组方法对应制备的中空玻璃暴露在空气中进行耐久性测试。分别于新鲜制备、暴露10d、30d和60d后进行水的接触角测试，具体试验对比数据如下表2所示：
表2各组玻璃水的接触角(°)变化
由上表2可以得出，1组的水的接触角最高，为119°，玻璃表面具有很好的疏水性，在经过60d的暴晒后，接触角变化小，仍然是疏水表面，也即通过本申请方法制备的中空玻璃不仅具有一定的自清洁功能，还具有良好的耐久性。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种中空玻璃的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、质子辐照处理：
将单片玻璃清洗干净后，对单片玻璃的一个侧面进行低能质子辐照处理，质子辐照的技术参数为：质子注入剂量为20~30C，注入能量为4~8MeV；
S2、喷覆处理：
将涂料均匀地喷覆到质子辐照处理后的单片玻璃的一个侧面上，然后将经过电晕处理后的阻燃性PET薄膜贴合到涂层表面，电晕处理的电压为10~14kV，电晕处理的时间为30~40s，再进行真空干燥处理备用，控制真空度为200~400Pa，真空干燥处理的同时进行超声波处理，超声波处理的频率为30~70kHz，涂料中各成分及对应重量百分比为：松香10~12%、二月桂酸二丁基锡0.7~0.9%、对羟基苯磺酸0.4~0.8%、纳米氧化锌2~3%、羧甲基纤维素3~4%、纳米二氧化硅0.6~0.9%，余量为环氧树脂；
S3、合片：
取两片步骤S2中处理后的玻璃单片，将贴合有薄膜的一面相背合片，待密封胶半固化后即得中空玻璃半成品；
S4、磁场-紫外耦合处理：
将步骤S3中所得的半成品置于磁场-紫外耦合环境中进行磁场-紫外耦合处理即可，控制磁场强度为1000~2000Gs，紫外波长为200~400nm。
2.根据权利要求1所述一种中空玻璃的制备工艺，其特征在于，所述的步骤S4中的磁场-紫外耦合处理直到密封胶完全固化为止。
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