一种led数字幕墙及其制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑幕墙技术领域，特别涉及一种具有疏水性的LED数字幕墙及其制 作方法。
【背景技术】
[0002] 玻璃幕墙在生活建筑中引用广泛。现代化高层建筑的玻璃幕墙采用了由镜面玻璃 与普通玻璃组合，隔层充入干燥空气或惰性气体的中空玻璃。中空玻璃有两层和三层之分， 两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架，形成一个夹层空间；三层玻璃则是由三层玻璃构成 两个夹层空间。中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点。据测量，当室 外温度为一 10°c时，单层玻璃窗前的温度为一2°C，而使用三层中空玻璃的室内温度为13 °C。而在炎热夏天，双层中空玻璃可以挡住90%的太阳辐射热。阳光依然可以透过玻璃幕 墙，但晒在身上大多不会感到炎热。使用中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉，极大地改 善了生活环境。
[0003] 而将PMMA与玻璃幕墙结合是最大限度的发挥了各自的优势，使得PMMA玻璃幕墙具 有安全性，观赏性和实用性等几大特点，但是，在现有的泛光照明领域，若要实现玻璃幕墙 成像效果，往往需要在户内玻璃侧安装LED像素灯，采用像素灯的形式，组成LED像素屏，进 而实现成像效果，此方法需要两道工序，幕墙安装完毕后，再安装LED灯具，两者仅在结构上 有结合，系统各自独立。若将灯具粘贴在户外玻璃侧，又无法实现玻璃的清洁功能，形成较 明显的水渍在玻璃上，影响建筑美观。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种具有超疏水性，同时能够达到白天不影响 采光，晚上可呈现丰富的动态图案目的的LED数字幕墙及其制作方法。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006] 一种LED数字幕墙，包括幕墙龙骨，幕墙龙骨内侧设置有LED灯体，LED灯体外侧设 置有灯体外壳，两个LED灯体之间设置有疏水性PMMA板，疏水性PMMA板通过螺丝与灯体外壳 紧固；所述LED灯体内部设置有LED发光灯珠，LED发光灯珠的一端固定设置在灯体内部另一 端与疏水性PMMA板接触。
[0007] 进一步的，所述疏水性PMMA板一面设置有超疏水纳米薄膜另一面分布有数个椭圆 形孔，所述超疏水薄膜设置于室外。
[0008] 进一步的，所述超疏水纳米薄膜为PMMA-Si02复合薄膜。
[0009] -种LED数字幕墙的制作方法，包括：
[0010] 第一步:在PMMA板的一面制作超疏水纳米薄膜；
[0011] 第二步:PMMA板的另一面在底面采用脉冲控制方式进行激光打孔处理，使得表面 均布椭圆形孔；
[0012] 第三步:将PMMA板的两端通过螺丝与灯体固定，灯体内部的LED发光灯珠与PMMA板 接触，最后将灯体固定在幕墙龙骨上。
[0013] 其中，第一步制作超疏水纳米薄膜的具体步骤为:取质量分数为0.4%~0.6%的 聚合物溶液，其溶剂为三氯甲烷;通过磁力搅拌使溶液充分溶解，然后加入〇. 3~0.5g的纳 米Si〇2,磁力搅拌1~1.5h使其充分混合分散;最后在干净的PMMA板上用台式勾胶机甩膜15 ~18min得到超疏水纳米薄膜。
[0014] 优选的，第一步制作超疏水纳米薄膜的具体步骤为:取质量分数为0.5%的聚合物 溶液根据PMMA板材的大小，最大板材为1.22米*2.44米，用量150克左右，其他尺寸酌情减 少。其溶剂为三氯甲烷;通过磁力搅拌使溶液充分溶解，然后加入〇. 3~0.5g的纳米Si02，磁 力搅拌lh使其充分混合分散;最后在干净的PMMA板上用台式匀胶机甩膜15~18min得到超 疏水纳米薄膜。
[0015] 进一步的，所述台式匀胶机以每分钟2000转的转数甩膜。
[0016]其中，所述第二步中激光打孔的深度为PMMA板厚度的三分之一。
[0017] 本发明所述的一种LED数字幕墙及其制作方法的优点在于，具有超疏水性，同时能 够达到白天不影响采光，晚上可呈现丰富的动态图案目的；安装便捷，不受天气影响，不会 产生雨水痕迹，不会影响整体美观。
【附图说明】
[0018] 下面结合附图对本发明做进一步的说明：
[0019] 图1为本发明的结构示意图；
[0020] 图2为图1中LED灯体的内部结构示意图；
[0021 ]图3为本发明具体实施例中不同PMMA溶液浓度时Si02的含量对接触角的影响图； [0022]图4为本发明步骤二中的激光打孔图；
[0023]图5为本发明步骤二中椭圆形孔的位置分布图；
[0024]图6为本发明具体实施例中抗风压曲线分析图。
[0025] 1、幕墙龙骨，2、LED灯体，3、螺丝，4、灯体外壳，5、疏水性PMMA板，6、椭圆形孔，7、超 疏水纳米薄膜，8、LED发光灯珠。
【具体实施方式】
[0026] -种LED数字幕墙，包括幕墙龙骨1，幕墙龙骨1内侧设置有LED灯体2，LED灯体2外 侧设置有灯体外壳4，两个LED灯体2之间设置有疏水性PMMA板5，疏水性PMMA板5通过螺丝3 与灯体外壳4紧固；所述LED灯体2内部设置有LED发光灯珠8，LED发光灯珠8的一端固定设置 在LED灯体2内部另一端与疏水性PMMA板5接触。
[0027] 进一步的，所述疏水性PMMA板5-面设置有超疏水纳米薄膜7另一面分布有数个椭 圆形孔6，所述超疏水纳米薄膜7设置于室外。
[0028]进一步的，所述超疏水纳米薄膜7为PMMA-Si02复合薄膜。
[0029] 一种LED数字幕墙的制作方法，包括：
[0030] 第一步:在PMMA板的一面制作超疏水纳米薄膜；
[0031] 第二步:PMMA板的另一面在底面采用脉冲控制方式进行激光打孔处理，使得表面 均布椭圆形孔；
[0032] 第三步:将PMMA板的两端通过螺丝与灯体固定，灯体内部的LED发光灯珠与PMMA板 接触，最后将灯体固定在幕墙龙骨上。
[0033] 其中，第一步制作超疏水纳米薄膜的具体步骤为:取质量分数为0.4%~0.6%的 聚合物溶液，其溶剂为三氯甲烷;通过磁力搅拌使溶液充分溶解，然后加入〇. 3~0.5g的纳 米Si〇2,磁力搅拌1~1.5h使其充分混合分散;最后在干净的PMMA板上用台式勾胶机甩膜15 ~18min得到超疏水纳米薄膜。
[0034] 优选的，第一步制作超疏水纳米薄膜的具体步骤为:取质量分数为0.5%的聚合物 溶液150g左右，其溶剂为三氯甲烷;通过磁力搅拌使溶液充分溶解，然后加入0.3~0.5g的 纳米Si〇2,磁力搅拌lh使其充分混合分散;最后在干净的PMMA板上用台式勾胶机甩膜15~ 18min得到超疏水纳米薄膜。
[0035]进一步的，所述台式匀胶机以每分钟2000转的转数甩膜。
[0036]其中，所述第二步中激光打孔的深度为PMMA板厚度的三分之一。
[0037] 具体实施时，本发明中的一个关键要素即将雨水从数字幕墙上，以超疏水的形式 将雨水排走。固体表面的润湿性是固体的重要表面性能，描述润湿性的指标为与水的接触 角，接触角小于90°为亲水表面，接触角大于90°为疏水表面，接触角大于150°则称为超疏水 表面。最早描述液滴在固体表面接触角的杨氏方程说明了接触角与固体表面的关系。
[0038] cosB = ( γ sv- y si)/ y ?ν
[0039] 式中的ysv、γ si与γ iv分别为固气表面、固液表面与气液表面的表面张力。
[0040] 本发明中应用的PMMA是一种重要的工程热塑性材料，具有较好的化学稳定性和耐 候性。通过在其表面制作一层纳米级PMMA-Si0 2复合薄膜接触角，从而产生超疏水的状态。 其基本制作方法如下:根据所要制作的PMMA聚合物总质量，配置质量分数为0.5 %的聚合物 溶液，溶剂为三氯甲烷，磁力搅拌充分溶解，加入纳米Si02,磁力搅拌至少1H充分混合分散， 在干净的PMMA基底上用台式匀胶机2000rpm甩膜，即可得到超疏水薄膜。
[0041 ] Si〇2的不同含量对PMMA-Si〇2复合薄膜接触角有较大影响，如图3所示为通过不同 浓度的Si〇2聚合物溶液对接触角的影响。可以看到，一定聚合物溶液浓度时，PMMA-Si02复合 薄膜的接触角都随着纳米Si0 2含量的增加而增大，相同Si02含量时，PMMA-Si02复合薄膜的 接触角随溶液浓度增大而减小，个别稍有起伏。当聚合物溶液浓度为0.5%时，所得到的薄 膜具有较好的超疏水性。根据实验结论，每平方米加入纳米Si0 2的含量小于0.3g时，超疏水 复合薄膜的形貌呈无规律任意分布，当Si02含量增大至0.5g时，表面形貌开始变成岛状结 构，超过0.5g纳米Si〇2的含量时，表面无法形成连续的超疏水结构膜。
[0042]不同Si02含量的复合薄膜表面粗糙程度表：
[0043]
[0044] 通过实验测定，当Si02含量增大至0.5g时，复合薄膜表面对水的接触角，大小为 163.3± 1.8°，水滴几乎无法在表面停留。同时我们还测试了复合薄膜对水的前进角和后退 角，分别是162.9±0.5°和160.1 ±0.8°，接触角滞后约为2.8°。
[0045]通过置于该PMMA材料上的纳米复合薄膜，只要倾斜很小的角度，水滴就会从表面 滚落，水滴与固体表面接触面积很小。该超疏水性形成的另一个重要原因，是表面化学成分 组成的变化。用XPS分析了表面的化学成分，不同Si0 2含量时，均有Cls、01s、Si2s和Si2P峰，且 随着Si0 2的含量的增加，Si2s和Si2P峰增强，对应于疏水性的Si元素含量增大。这是薄膜表 面超疏水现象的另一个原因。
[0046]脉冲激光打点:经过超疏水性处理的PMMA材料，表面已形成一层纳米复合膜，具备 超疏水性，在制作成数字幕墙前，应对其各项指标做检测，以符合下列要求：
[0047]
[0048] 对于符合上述要求的纳米复合膜