CN114276014B - 一种幕墙玻璃的制备工艺及幕墙玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及幕墙玻璃领域，公开了一种幕墙玻璃的制备工艺及幕墙玻璃。所述制备工艺包括以下步骤：称取硅砂、白云石、硼砂、石灰石、云母粉、二氧化锆、纯碱、芒硝、碳粉和经二氧化钛包覆改性的氧化铁；将所有原料混合后，研磨成粉料；将粉料在1500‑1550℃下进行熔融、澄清和均化后，升温至1860‑1880℃搅拌20‑30min，再降温至1500‑1550℃搅拌1.5‑2.5h，获得玻璃液；将玻璃液送入锡槽内进行成型，获得成型玻璃；对成型玻璃进行退火，获得幕墙玻璃。本发明在确保幕墙玻璃具有较高强度的同时，通过在原料中添加经二氧化钛包覆改性的氧化铁，并在澄清后进行升温处理，能够有效减少幕墙玻璃中的气泡缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及幕墙玻璃领域，尤其涉及一种幕墙玻璃的制备工艺及幕墙玻璃。
背景技术
建筑幕墙泛指由支承结构体系与面板组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰性结构，其面板材料可为玻璃、金属、石材等。其中，以玻璃为面板材料的建筑幕墙即为玻璃幕墙。
浮法工艺将熔融玻璃铺在熔化的锡液上，在表面张力的作用以及玻璃液与锡液自身的黏性作用下，会形成玻璃液层，在此过程中，因锡液表面平整光滑，故玻璃成品不必做抛光打磨处理仍可保持光洁平坦的表面，具有平度、透明度和硬度高的优点，目前，浮法工艺已成为幕墙玻璃的常用制作工艺之一。
气泡缺陷是浮法玻璃熔制过程中最常遇到的也是最难解决的玻璃缺陷，尤其是在幕墙玻璃中，为了减少其由于自爆或碎裂而引发的安全问题，常常会提高玻璃中氧化铝的含量，并加入二氧化锆等添加剂，这在提高玻璃强度的同时，也会造成玻璃熔体的粘度上升，进一步加剧气泡缺陷，影响幕墙玻璃的外观、光学均匀性和机械强度等性能。
公开号为CN111908789A的专利公开了一种高强度曲面幕墙玻璃的制备方法，其玻璃片包含以下重量份数的原料组分：二氧化硅：80份-96份；废玻璃：70份-95份；氧化镁：23份-34份；方解石：19份-28份；芒硝：8份-14份；还原剂：1.6份-2.4份；氧化铝：18份-23份；冰晶石：3份-6份；二氧化锆：5份-11份；氧化硼：24份-35份。该幕墙玻璃采用芒硝和还原剂作为澄清剂，利用澄清剂反应产生的气体促使玻璃熔体内的其他气体逸出，从而减少幕墙玻璃的气泡缺陷，但同时，也存在以下问题：芒硝在还原剂的作用下生成的主要是二氧化硫，其在玻璃熔体中的溶解度很低，在澄清结束后，残留在玻璃熔体内的二氧化硫易形成微气泡，造成气泡缺陷。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种幕墙玻璃的制备工艺及幕墙玻璃。本发明在确保幕墙玻璃具有较高强度的同时，通过在原料中添加经二氧化钛包覆改性的氧化铁，并在澄清后进行升温处理，能够有效减少幕墙玻璃中的气泡缺陷。
本发明的具体技术方案为：
一种幕墙玻璃的制备工艺，包括以下步骤：
(1)称取以下重量份的原料：硅砂80-100份，白云石10-15份，硼砂10-15份，石灰石8-13份，云母粉20-25份，二氧化锆3-6份，纯碱8-12份，芒硝5-8份，碳粉3-4.8份，经二氧化钛包覆改性的氧化铁0.5-1份；
(2)将所有原料混合后，研磨成粉料；
(3)将粉料在1500-1550℃下进行熔融、澄清和均化后，升温至1860-1880℃搅拌20-30min，再降温至1500-1550℃搅拌1.5-2.5h，获得玻璃液；
(4)将玻璃液送入锡槽内进行成型，控制成型温度为850-900℃，获得成型玻璃；
(5)对成型玻璃进行退火，获得幕墙玻璃。
二氧化硅(来自硅砂和云母粉)以硅氧四面体[SiO4]的形式构成玻璃网络的主体，氧化铝(来自云母粉)能够以铝氧四面体[AlO4]的形式进入玻璃网络中，使玻璃网络更加紧密；二氧化锆在玻璃中以立方体[ZrO8]的形式存在，能增强玻璃离子间作用力，使玻璃结构更加紧密。通过以上方式，氧化铝和二氧化锆能够提高幕墙玻璃的强度，但同时，也会造成玻璃熔体的粘度增大，导致幕墙玻璃中易出现气泡缺陷。
为解决上述技术问题，本发明在幕墙玻璃中添加了经二氧化钛包覆改性的氧化铁，有利于芒硝和碳粉发挥澄清作用，减少硫氧化物残留，从而减少幕墙玻璃中的气泡缺陷，具体机制如下：
①在澄清阶段(1500-1550℃)，在二氧化钛的阻隔下，氧化铁不发挥作用，此时，硫酸钠与碳粉发挥澄清作用，主要生成二氧化硫和二氧化碳，相较于三氧化硫而言，二氧化硫在玻璃熔体中的溶解性较差，有利于充分发挥澄清剂的作用，带动其他气体从玻璃熔体内大量逸出，并减少澄清结束后硫氧化物在玻璃中的残留。
②澄清结束后，经升温处理(1860-1880℃)使二氧化钛熔化，其中包裹的氧化铁被释放出来，此后氧化铁能发挥以下两方面作用：一方面能催化二氧化硫氧化成三氧化硫，后者在玻璃熔体中具有更高的溶解度；另一方面能提高三氧化硫在玻璃中的溶解度。通过以上两方面作用，氧化铁能防止澄清结束后，部分硫氧化物无法溶解于玻璃熔体中而以微气泡的形式残留在玻璃中。
作为优选，步骤(1)中，称取以下重量份的原料：硅砂80-90份，白云石12-13份，硼砂10-11份，石灰石10-12份，云母粉20-21份，二氧化锆4-5份，纯碱9-10份，芒硝6.5-7.5份，碳粉3.9-4.5份，经二氧化钛包覆改性的氧化铁0.5-0.8份。
作为优选，步骤(3)中，所述熔融、澄清和均化的时间为6-8h。
作为优选，步骤(4)中，通过高温水包冷却控制成型温度。
作为优选，步骤(5)中，采用阶梯式降温方式对成型玻璃进行退火，具体过程如下：将成型玻璃冷却至600-630℃并保持8-12min，而后以10-30℃/min的速率进行阶梯式降温，每降低80-150℃后停止降温，保持10-20min后继续降温。
作为优选，步骤(1)中，所述经二氧化钛包覆改性的氧化铁的制备方法如下：将单烷氧基焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂溶解到乙醇和水的混合溶剂中，调节pH至3-4，制成改性剂溶液；将氧化铁加入到改性剂溶液中，充分分散后，在搅拌下进行接枝反应；反应完成后，去除溶剂，进行有氧煅烧，而后进行研磨，获得经二氧化钛包覆改性的氧化铁。
本发明先将钛酸酯偶联剂接枝到氧化铁表面，在后续有氧煅烧过程中，氧化铁表面接枝的钛酸酯偶联剂转变成二氧化钛包覆层，从而获得经二氧化钛包覆改性的氧化铁。
在接枝过程中，单烷氧基焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂能够吸附到氧化铁表面，并且，氧化铁表面存在自由羟基，钛酸酯偶联剂能通过烷氧基共价接枝到这些自由羟基上，这种共价接枝的方式能提高最终获得的二氧化钛包覆层的均匀性，及其与氧化铁之间的结合牢度；此外，当pH在3-4范围内时，氧化铁表面带有正电荷，钛酸酯偶联剂中的焦磷酸酯基团能够水解生成带负电的磷酸酯基团，继而通过静电吸引力结合到氧化铁表面，这能进一步提高二氧化钛包覆层的致密性，及其与氧化铁之间的结合牢度，有利于其在澄清阶段发挥阻隔作用。
进一步地，所述氧化铁经等离子体处理后，再加入到改性剂溶液中。
通过对氧化铁进行等离子体处理，能够提高其表面的羟基含量，使更多的钛酸酯偶联剂能与氧化铁形成共价连接，从而提高二氧化钛包覆层的致密性，及其与氧化铁之间的结合牢度，以使其在澄清阶段中更好地发挥阻隔作用。
进一步地，所述改性剂溶液的浓度为0.007-0.010mol/L；所述氧化铁与改性剂溶液的质量体积比为1g:20-30mL。
进一步地，所述接枝反应的温度为25-35℃，时间为3-5h。
一种采用所述制备工艺获得的幕墙玻璃。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明在确保幕墙玻璃具有较高强度的同时，通过在原料中添加经二氧化钛包覆改性的氧化铁，并在澄清后进行升温处理，有利于芒硝和碳粉发挥澄清作用，减少硫氧化物残留，从而减少幕墙玻璃中的气泡缺陷；
(2)本发明采用单烷氧基焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂，通过先接枝钛酸酯偶联剂再有氧煅烧的方式，能够在氧化铁表面形成牢固、致密、均匀的二氧化钛包覆层，有利于二氧化钛在澄清阶段较好地发挥阻隔作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种幕墙玻璃的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将单烷氧基焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂溶解到乙醇和水的混合溶剂中，调节pH至3-4，制成改性剂溶液，其中，钛酸酯偶联剂的浓度为0.007-0.010mol/L；将氧化铁以1g:20-30mL的质量体积比加入到改性剂溶液中，充分分散后，在25-35℃、搅拌下进行接枝反应3-5h；反应完成后，去除溶剂，进行有氧煅烧，而后进行研磨，获得经二氧化钛包覆改性的氧化铁；可选地，所述氧化铁经等离子体处理后，再加入到改性剂溶液中；
(2)称取以下重量份的原料：硅砂80-100份，白云石10-15份，硼砂10-15份，石灰石8-13份，云母粉20-25份，二氧化锆3-6份，纯碱8-12份，芒硝5-8份，碳粉3-4.8份，经二氧化钛包覆改性的氧化铁0.5-1份；
(3)将所有原料混合后，研磨成粉料；
(4)将粉料在1500-1550℃下进行熔融、澄清和均化6-8h后，升温至1860-1880℃搅拌20-30min，再降温至1500-1550℃搅拌1.5-2.5h，获得玻璃液；
(5)将玻璃液送入锡槽内，采用拉边机法进行成型，并通过高温水包冷却控制成型温度为850-900℃，获得成型玻璃；
(6)将成型玻璃冷却至600-630℃并保持8-12min，而后以10-30℃/min的速率进行阶梯式降温，每降低80-150℃后停止降温，保持10-20min后继续降温，获得幕墙玻璃。
一种采用所述制备工艺获得的幕墙玻璃。
实施例1
一种幕墙玻璃的制备工艺，包括以下步骤：
(1)对氧化铁进行等离子体处理，功率为200W，空气流速为250mL/min，时间为4min，获得表面活化的氧化铁；将异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯(KR-38S)溶解到乙醇和水的混合溶剂(乙醇与水的体积比为10:1)中，调节pH至3，制成改性剂溶液，其中，KR-38S的浓度为0.007mol/L；将表面活化的氧化铁以1g:30mL的质量体积比加入到改性剂溶液中，超声分散均匀后，在25℃、搅拌下进行接枝反应5h；反应完成后，旋蒸去除溶剂，在氧气体积浓度为72％、温度为600℃的条件下进行有氧煅烧8h，而后进行研磨，获得经二氧化钛包覆改性的氧化铁；
(2)称取以下重量份的原料：硅砂80份，白云石15份，硼砂15份，石灰石8份，云母粉25份，二氧化锆3份，纯碱12份，芒硝8份，碳粉4.8份，经二氧化钛包覆改性的氧化铁1份；
(3)将所有原料混合后，球磨成粉料；
(4)将粉料在1500℃下进行熔融、澄清和均化8h后，升温至1880℃搅拌20min，再降温至1500℃搅拌2.5h，获得玻璃液；
(5)将玻璃液送入锡槽内，采用拉边机法进行成型，并通过高温水包冷却控制成型温度为850℃，获得厚度约为10mm的成型玻璃；
(6)将成型玻璃冷却至620℃并保持10min，以30℃/min的速率降温至540℃并保持10min，以20℃/min的速率降温至420℃并保持10min，以15℃/min的速率降温至270℃并保持15min，以10℃/min的速率降温至120℃并保持20min，而后以10℃/min的速率降至室温，获得幕墙玻璃。
一种采用所述制备工艺获得的幕墙玻璃。
实施例2
一种幕墙玻璃的制备工艺，包括以下步骤：
(1)对氧化铁进行等离子体处理，功率为250W，空气流速为300mL/min，时间为3min，获得表面活化的氧化铁；将KR-38S溶解到乙醇和水的混合溶剂(乙醇与水的体积比为10:1)中，调节pH至3.5，制成改性剂溶液，其中，KR-38S的浓度为0.008mol/L；将表面活化的氧化铁以1g:25mL的质量体积比加入到改性剂溶液中，超声分散均匀后，在25℃、搅拌下进行接枝反应4h；反应完成后，旋蒸去除溶剂，在氧气体积浓度为75％、温度为630℃的条件下进行有氧煅烧7h，而后进行研磨，获得经二氧化钛包覆改性的氧化铁；
(2)称取以下重量份的原料：硅砂90份，白云石12份，硼砂11份，石灰石11份，云母粉21份，二氧化锆4.5份，纯碱10份，芒硝7份，碳粉3.9份，经二氧化钛包覆改性的氧化铁0.8份；
(3)将所有原料混合后，球磨成粉料；
(4)将粉料在1530℃下进行熔融、澄清和均化7h后，升温至1870℃搅拌25min，再降温至1530℃搅拌2h，获得玻璃液；
(5)将玻璃液送入锡槽内，采用拉边机法进行成型，并通过高温水包冷却控制成型温度为880℃，获得厚度约为10mm的成型玻璃；
(6)将成型玻璃冷却至620℃并保持10min，以30℃/min的速率降温至540℃并保持10min，以20℃/min的速率降温至420℃并保持10min，以15℃/min的速率降温至270℃并保持15min，以10℃/min的速率降温至120℃并保持20min，而后以10℃/min的速率降至室温，获得幕墙玻璃。
一种采用所述制备工艺获得的幕墙玻璃。
实施例3
一种幕墙玻璃的制备工艺，包括以下步骤：
(1)对氧化铁进行等离子体处理，功率为300W，空气流速为350mL/min，时间为2min，获得表面活化的氧化铁；将KR-38S溶解到乙醇和水的混合溶剂(乙醇与水的体积比为10:1)中，调节pH至4，制成改性剂溶液，其中，KR-38S的浓度为0.010mol/L；将表面活化的氧化铁以1g:20mL的质量体积比加入到改性剂溶液中，超声分散均匀后，在25℃、搅拌下进行接枝反应3h；反应完成后，旋蒸去除溶剂，在氧气体积浓度为80％、温度为650℃的条件下进行有氧煅烧6h，而后进行研磨，获得经二氧化钛包覆改性的氧化铁；
(2)称取以下重量份的原料：硅砂100份，白云石10份，硼砂10份，石灰石13份，云母粉20份，二氧化锆6份，纯碱8份，芒硝5份，碳粉3份，经二氧化钛包覆改性的氧化铁0.5份；
(3)将所有原料混合后，球磨成粉料；
(4)将粉料在1550℃下进行熔融、澄清和均化6h后，升温至1860℃搅拌30min，再降温至1550℃搅拌1.5h，获得玻璃液；
(5)将玻璃液送入锡槽内，采用拉边机法进行成型，并通过高温水包冷却控制成型温度为900℃，获得厚度约为10mm的成型玻璃；
(6)将成型玻璃冷却至620℃并保持10min，以30℃/min的速率降温至540℃并保持10min，以20℃/min的速率降温至420℃并保持10min，以15℃/min的速率降温至270℃并保持15min，以10℃/min的速率降温至120℃并保持20min，而后以10℃/min的速率降至室温，获得幕墙玻璃。
一种采用所述制备工艺获得的幕墙玻璃。
实施例4
一种幕墙玻璃的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将KR-38S溶解到乙醇和水的混合溶剂(乙醇与水的体积比为10:1)中，调节pH至3.5，制成改性剂溶液，其中，KR-38S的浓度为0.008mol/L；将氧化铁以1g:25mL的质量体积比加入到改性剂溶液中，超声分散均匀后，在25℃、搅拌下进行接枝反应4h；反应完成后，旋蒸去除溶剂，在氧气体积浓度为75％、温度为630℃的条件下进行有氧煅烧7h，而后进行研磨，获得经二氧化钛包覆改性的氧化铁；
(2)称取以下重量份的原料：硅砂90份，白云石12份，硼砂11份，石灰石11份，云母粉21份，二氧化锆4.5份，纯碱10份，芒硝7份，碳粉3.9份，经二氧化钛包覆改性的氧化铁0.8份；
(3)将所有原料混合后，球磨成粉料；
(4)将粉料在1530℃下进行熔融、澄清和均化7h后，升温至1870℃搅拌25min，再降温至1530℃搅拌2h，获得玻璃液；
(5)将玻璃液送入锡槽内，采用拉边机法进行成型，并通过高温水包冷却控制成型温度为880℃，获得厚度约为10mm的成型玻璃；
(6)将成型玻璃冷却至620℃并保持10min，以30℃/min的速率降温至540℃并保持10min，以20℃/min的速率降温至420℃并保持10min，以15℃/min的速率降温至270℃并保持15min，以10℃/min的速率降温至120℃并保持20min，而后以10℃/min的速率降至室温，获得幕墙玻璃。
一种采用所述制备工艺获得的幕墙玻璃。
对比例1
一种幕墙玻璃的制备工艺，包括以下步骤：
(1)称取以下重量份的原料：硅砂90份，白云石12份，硼砂11份，石灰石11份，云母粉21份，二氧化锆4.5份，纯碱10份，芒硝7份，碳粉3.9份；
(2)将所有原料混合后，球磨成粉料；
(3)将粉料在1530℃下进行熔融、澄清和均化7h后，升温至1870℃搅拌25min，再降温至1530℃搅拌2h，获得玻璃液；
(4)将玻璃液送入锡槽内，采用拉边机法进行成型，并通过高温水包冷却控制成型温度为880℃，获得厚度约为10mm的成型玻璃；
(5)将成型玻璃冷却至620℃并保持10min，以30℃/min的速率降温至540℃并保持10min，以20℃/min的速率降温至420℃并保持10min，以15℃/min的速率降温至270℃并保持15min，以10℃/min的速率降温至120℃并保持20min，而后以10℃/min的速率降至室温，获得幕墙玻璃。
一种采用所述制备工艺获得的幕墙玻璃。
对比例2
一种幕墙玻璃的制备工艺，包括以下步骤：
(1)对氧化铁进行等离子体处理，功率为250W，空气流速为300mL/min，时间为3min，获得表面活化的氧化铁；将KR-38S溶解到乙醇和水的混合溶剂(乙醇与水的体积比为10:1)中，调节pH至3.5，制成改性剂溶液，其中，KR-38S的浓度为0.008mol/L；将表面活化的氧化铁以1g:25mL的质量体积比加入到改性剂溶液中，超声分散均匀后，在25℃、搅拌下进行接枝反应4h；反应完成后，旋蒸去除溶剂，在氧气体积浓度为75％、温度为630℃的条件下进行有氧煅烧7h，而后进行研磨，获得经二氧化钛包覆改性的氧化铁；
(2)称取以下重量份的原料：硅砂90份，白云石12份，硼砂11份，石灰石11份，云母粉21份，二氧化锆4.5份，纯碱10份，芒硝7份，碳粉3.9份，经二氧化钛包覆改性的氧化铁0.8份；
(3)将所有原料混合后，球磨成粉料；
(4)将粉料在1530℃下进行熔融、澄清和均化7h，获得玻璃液；
(5)将玻璃液送入锡槽内，采用拉边机法进行成型，并通过高温水包冷却控制成型温度为880℃，获得厚度约为10mm的成型玻璃；
(6)将成型玻璃冷却至620℃并保持10min，以30℃/min的速率降温至540℃并保持10min，以20℃/min的速率降温至420℃并保持10min，以15℃/min的速率降温至270℃并保持15min，以10℃/min的速率降温至120℃并保持20min，而后以10℃/min的速率降至室温，获得幕墙玻璃。
一种采用所述制备工艺获得的幕墙玻璃。
对比例3
一种幕墙玻璃的制备工艺，包括以下步骤：
(1)对氧化铁进行等离子体处理，功率为250W，空气流速为300mL/min，时间为3min，获得表面活化的氧化铁；将三异硬酯酸钛酸异丙酯溶解到乙醇和水的混合溶剂(乙醇与水的体积比为10:1)中，调节pH至3.5，制成改性剂溶液，其中，三异硬酯酸钛酸异丙酯的浓度为0.008mol/L；将表面活化的氧化铁以1g:25mL的质量体积比加入到改性剂溶液中，超声分散均匀后，在25℃、搅拌下进行接枝反应4h；反应完成后，旋蒸去除溶剂，在氧气体积浓度为75％、温度为630℃的条件下进行有氧煅烧7h，而后进行研磨，获得经二氧化钛包覆改性的氧化铁；
(2)称取以下重量份的原料：硅砂90份，白云石12份，硼砂11份，石灰石11份，云母粉21份，二氧化锆4.5份，纯碱10份，芒硝7份，碳粉3.9份，经二氧化钛包覆改性的氧化铁0.8份；
(3)将所有原料混合后，球磨成粉料；
(4)将粉料在1530℃下进行熔融、澄清和均化7h后，升温至1870℃搅拌25min，再降温至1530℃搅拌2h，获得玻璃液；
(5)将玻璃液送入锡槽内，采用拉边机法进行成型，并通过高温水包冷却控制成型温度为880℃，获得厚度约为10mm的成型玻璃；
(6)将成型玻璃冷却至620℃并保持10min，以30℃/min的速率降温至540℃并保持10min，以20℃/min的速率降温至420℃并保持10min，以15℃/min的速率降温至270℃并保持15min，以10℃/min的速率降温至120℃并保持20min，而后以10℃/min的速率降至室温，获得幕墙玻璃。
一种采用所述制备工艺获得的幕墙玻璃。
对比例4
一种幕墙玻璃的制备工艺，包括以下步骤：
(1)对氧化铁进行等离子体处理，功率为250W，空气流速为300mL/min，时间为3min，获得表面活化的氧化铁；将KR-38S溶解到乙醇和水的混合溶剂(乙醇与水的体积比为10:1)中，制成改性剂溶液，其中，KR-38S的浓度为0.008mol/L；将表面活化的氧化铁以1g:25mL的质量体积比加入到改性剂溶液中，超声分散均匀后，在25℃、搅拌下进行接枝反应4h；反应完成后，旋蒸去除溶剂，在氧气体积浓度为75％、温度为630℃的条件下进行有氧煅烧7h，而后进行研磨，获得经二氧化钛包覆改性的氧化铁；
(2)称取以下重量份的原料：硅砂90份，白云石12份，硼砂11份，石灰石11份，云母粉21份，二氧化锆4.5份，纯碱10份，芒硝7份，碳粉3.9份，经二氧化钛包覆改性的氧化铁0.8份；
(3)将所有原料混合后，球磨成粉料；
(4)将粉料在1530℃下进行熔融、澄清和均化7h后，升温至1870℃搅拌25min，再降温至1530℃搅拌2h，获得玻璃液；
(5)将玻璃液送入锡槽内，采用拉边机法进行成型，并通过高温水包冷却控制成型温度为880℃，获得厚度约为10mm的成型玻璃；
(6)将成型玻璃冷却至620℃并保持10min，以30℃/min的速率降温至540℃并保持10min，以20℃/min的速率降温至420℃并保持10min，以15℃/min的速率降温至270℃并保持15min，以10℃/min的速率降温至120℃并保持20min，而后以10℃/min的速率降至室温，获得幕墙玻璃。
一种采用所述制备工艺获得的幕墙玻璃。
测试例
对各实施例和对比例制得的幕墙玻璃进行抗压强度测试，并参照标准《GB/T7962.8-2010无色光学玻璃测试方法第8部分：气泡度》，检测幕墙玻璃每100cm3中所含气泡的总截面积S，据此判断气泡度级别，结果见表1。
表1
| 抗压强度(MPa) | S(mm2/100cm3) | 气泡度级别 | |
| 实施例1 | 121 | 0.08 | A0 |
| 实施例2 | 118 | 0.06 | A0 |
| 实施例3 | 117 | 0.06 | A0 |
| 实施例4 | 110 | 0.23 | A |
| 对比例1 | 102 | 0.44 | B |
| 对比例2 | 108 | 0.45 | B |
| 对比例3 | 113 | 0.14 | A |
| 对比例4 | 115 | 0.11 | A |
数据分析和结论：
(1)实施例4与实施例2的区别在于：实施例4在制备经二氧化钛包覆改性的氧化铁的过程中，氧化铁在接枝钛酸酯偶联剂前未经等离子体处理。从表1可见，相较于实施例4而言，实施例2的幕墙玻璃中气泡缺陷明显减少。原因在于：通过对氧化铁进行等离子体处理，能够提高其表面的羟基含量，使更多的钛酸酯偶联剂能与氧化铁形成共价连接，从而提高二氧化钛包覆层的致密性，及其与氧化铁之间的结合牢度，以使其在澄清阶段中更好地发挥阻隔作用。
(2)对比例1、对比例2与实施例2的区别在于：对比例1未添加经二氧化钛包覆改性的氧化铁；对比例2在澄清后未进行升温处理。从表1可见，相较于对比例1和2而言，实施例2的幕墙玻璃中气泡缺陷明显减少。原因在于：在澄清阶段，氧化铁表面的二氧化钛能发挥阻隔作用，使生成的澄清气体主要为二氧化硫，有利于充分发挥澄清剂的作用，带动其他气体从玻璃熔体内大量逸出，并减少澄清结束后硫氧化物在玻璃中的残留；澄清结束后，经升温处理使二氧化钛熔化，其中包裹的氧化铁被释放出来，能催化二氧化硫氧化成三氧化硫，并提高三氧化硫在玻璃中的溶解度，从而防止澄清结束后，部分硫氧化物无法溶解于玻璃熔体中而以微气泡的形式残留在玻璃中。
(3)对比例3、对比例4与实施例2的区别在于：对比例3将钛酸酯偶联剂由KR-38S换成了三异硬酯酸钛酸异丙酯；对比例4未对改性剂溶液的pH进行调节。从表1可见，相较于对比例3和4而言，实施例2的幕墙玻璃中气泡缺陷有所减少。原因在于：当pH在3-4范围内时，氧化铁表面带有正电荷，KR-38S中的焦磷酸酯基团能够水解生成带负电的磷酸酯基团，继而通过静电吸引力结合到氧化铁表面，这能进一步提高二氧化钛包覆层的致密性，及其与氧化铁之间的结合牢度，有利于其在澄清阶段发挥阻隔作用。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种幕墙玻璃的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）称取以下重量份的原料：硅砂80-100份，白云石10-15份，硼砂10-15份，石灰石8-13份，云母粉20-25份，二氧化锆3-6份，纯碱8-12份，芒硝5-8份，碳粉3-4.8份，经二氧化钛包覆改性的氧化铁0.5-1份；
所述经二氧化钛包覆改性的氧化铁的制备方法如下：将单烷氧基焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂溶解到乙醇和水的混合溶剂中，调节pH至3-4，制成改性剂溶液，将氧化铁加入到改性剂溶液中，充分分散后，在搅拌下进行接枝反应，反应完成后，去除溶剂，进行有氧煅烧，而后进行研磨；
（2）将所有原料混合后，研磨成粉料；
（3）将粉料在1500-1550℃下进行熔融、澄清和均化后，升温至1860-1880℃搅拌20-30min，再降温至1500-1550℃搅拌1.5-2.5h，获得玻璃液；
（4）将玻璃液送入锡槽内，采用拉边机法进行成型，获得成型玻璃；
（5）对成型玻璃进行退火，获得幕墙玻璃。
2.如权利要求1所述的幕墙玻璃的制备工艺，其特征在于，步骤（1）中，称取以下重量份的原料：硅砂80-90份，白云石12-13份，硼砂10-11份，石灰石10-12份，云母粉20-21份，二氧化锆4-5份，纯碱9-10份，芒硝6.5-7.5份，碳粉3.9-4.5份，经二氧化钛包覆改性的氧化铁0.5-0.8份。
3.如权利要求1所述的幕墙玻璃的制备工艺，其特征在于，步骤（3）中，所述熔融、澄清和均化的时间为6-8h。
4.如权利要求1所述的幕墙玻璃的制备工艺，其特征在于，步骤（4）中，通过高温水包冷却控制成型温度为850-900℃。
5.如权利要求1所述的幕墙玻璃的制备工艺，其特征在于，步骤（5）中，采用阶梯式降温方式对成型玻璃进行退火，具体过程如下：将成型玻璃冷却至600-630℃并保持8-12min，而后以10-30℃/min的速率进行阶梯式降温，每降低80-150℃后停止降温，保持10-20min后继续降温。
6.如权利要求1所述的幕墙玻璃的制备工艺，其特征在于，所述氧化铁经等离子体处理后，再加入到改性剂溶液中。
7.如权利要求1所述的幕墙玻璃的制备工艺，其特征在于，所述改性剂溶液的浓度为0.007-0.010mol/L；所述氧化铁与改性剂溶液的质量体积比为1g:20-30mL。
8.如权利要求1所述的幕墙玻璃的制备工艺，其特征在于，所述接枝反应的温度为25-35℃，时间为3-5h。
9.一种采用如权利要求1-8之一所述制备工艺获得的幕墙玻璃。
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