外层自清洁、内层抗菌低辐射镀膜夹层玻璃及其制备方法与流程

本发明涉及多功能玻璃领域，尤其是建筑和交通工具上使用的一种外层自清洁、内层抗菌的低辐射镀膜夹层玻璃及其制备方法。

背景技术：
低辐射(low-e)镀膜玻璃具有透过可见光和反射红外线的优点，具备优良的光性能和热性能，可以明显地降低建筑和汽车的空调能耗以及人体的舒适度，因此作为一种绿色环保产品在建筑和交通工具上面有巨大的市场需求。低辐射镀膜玻璃的核心材料是一层或者多层的银(Ag)层(9纳米～15纳米)，由于银(Ag)层容易被腐蚀和氧化，所以必须在银(Ag)层的上、下方都沉积有能够透过可见光的透明介质层；这些介质层能够保护Ag层在后续加工，特别是高温热处理(如钢化和烘弯成型)过程中不被破坏；此外，银(Ag)层上、下方的介质层还起到减反射的作用，能够提高低辐射镀膜玻璃的可见光透过率。众所周知地，介质层的致密性、表面微观结构和高温过程中的稳定性决定了低辐射镀膜是否能够承受高温热处理(例如钢化和烘弯成型，其中烘弯成型过程中要求最高温度高于620℃并保持2～5分钟)；假(Ag)层上方的介质层的化学稳定性决定了低辐射镀膜产品在加工和使用过程中的化学耐久性。低辐射(low-e)镀膜玻璃现在虽然是一款较高端消费品，价格相对较高，随着人们生活水平的提高，对这种玻璃的需求越来越旺盛，甚至对其提出了更高的要求。比如，由于环境的变化，雨水中包含的杂质和化学物质对玻璃外表面的腐蚀和脏污作用越来越大，对于高端写字楼、摩天大楼外墙玻璃的清理极其困难和危险；此外，人们对玻璃的功能多样性也提出了更高的要求，使玻璃提供对人体有益效果的功能也是玻璃行业的发展方向。

技术实现要素：
本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提高现有低辐射镀膜玻璃的化学稳定性和热稳定性，提供一种可高温热处理的低辐射镀膜玻璃，同时还提供一种外层具备自清洁能力、内层具备抗菌并释放对人体有益的负离子的低辐射镀膜夹层玻璃及其制备方法。为了达到本发明的目的，技术方案如下：一种外层自清洁、内层抗菌低辐射镀膜夹层玻璃，其特征在于：由两块玻璃基材粘结组成，两块玻璃基材的四周通过密封条粘结，密封条与玻璃基材之间用密封胶密封，两块玻璃基材中间形成中空的夹层，所述夹层玻璃的外层表面涂覆一层超疏水耐酸碱涂层，夹层玻璃的内层表面涂覆一层抗菌负离子透明乳胶，至少其中一块玻璃基材的表面镀有膜层，并且所述膜层朝向夹层玻璃的内表面，所述膜层包括含银的金属镀层。进一步：所述膜层从玻璃基板表面往外依次包括底层电介质层、Ag-Zn金属镀层、Ti层、防氧化腐蚀层。进一步：所述底层电介质层选用的材料为SnO2、TiO2、ZnO2、SiN中的一种或多种，所述底层电介质层厚度为30～45nm。所述防氧化腐蚀层选用的材料为NiCr、Ti、Nb、NiCrO4中的一种或多种，防氧化腐蚀层厚度为2～4nm。进一步：超疏水耐酸碱涂层由以下重量份数的组分组成：进一步：所述纳米二氧化硅为溶胶凝胶法制备的纳米二氧化硅，并且纳米二氧化硅先于硅烷偶联剂作用之后，再一同加入到树脂混合液中；环氧固化剂为咪唑类环氧固化剂。进一步：所述超疏水耐酸碱涂层的厚度为5-50μm。进一步：所述内层表面涂覆的抗菌负离子透明乳胶由以下重量份数的组分组成：进一步：所述抗菌负离子透明乳胶的厚度为20-40μm，所述抗菌负离子透明乳胶中的有机乳液可选择纯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液中的至少一种；光触媒为溶胶凝胶法制备的纳米二氧化钛；负离子粉为纳米级负离子粉；助剂为流平剂、消泡剂、防沉剂中的至少一种。本发明还公开了一种外层自清洁、内层抗菌低辐射镀膜夹层玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备超疏水耐酸碱涂料和抗菌负离子透明乳胶，避光保存，备用；(2)取玻璃基材，并在其一个表面上按照底层电介质层、Ag-Zn金属镀层、Ti层、防氧化腐蚀层的顺序进行镀膜处理；(3)取两块玻璃基材制备夹层玻璃，其中至少一块玻璃表面经过步骤(2)的镀膜处理，将经镀膜处理的玻璃基材表面作为夹层玻璃的内表面，(4)在夹层玻璃外表面涂覆超疏水耐酸碱涂层，待其干燥成膜之后，向内表面涂覆抗菌负离子透明乳胶，至完全干燥，既得外层自清洁、内层抗菌的低辐射镀膜夹层玻璃。优选地，还包括密封步骤，所述密封步骤为：用密封条密封夹层玻璃边缘，最后用密封胶填补密封条与夹层玻璃之间的缝隙，待密封胶固化，完成密封；并且所述密封步骤在步骤(4)之后进行。本发明具有的有益效果：本发明所述的外层自清洁、内层抗菌的低辐射镀膜夹层玻璃由于在介质层中引入了选择了不同的材料，底层电介质层选用SnO2、TiO2、ZnO2、SiN中一种或多种材料组合；防氧化腐蚀层选用NiCr、Ti、Nb、NiCrO4中的至少一种；并在中间添加了Ti层，使其化学稳定性、热稳定性、机械性能都得到显著改善，构建的银基低辐射薄膜中添加了Zn，使其具有更高的热稳定性和抗氧化能力，提高了高温热处理之后的可见光透过率和降低了雾度，不仅降低了成本，还有利于提高溅射过程的稳定性；此外，外层涂覆的超疏水耐酸碱涂料，是一种附着力强，具有良好耐候、耐酸碱性能的超疏水涂料，在酸碱环境下能够长时间保持原有形态，不发生腐蚀；由于环氧改性有机硅树脂耐候性较好，使其在高温或寒冷环境中都不会发生漆膜破裂或剥落的现象；由于该涂料具有致密的超疏水结构，具备类似荷叶一样的自清洁能力，污垢经过雨水冲刷后很难留下，因此，不需要经常的对其进行清理，节省了大量的费用，避免了在清理高层玻璃污垢时造成的危险。最后，内层涂覆的抗菌负离子透明乳胶中，光触媒在光照作用下，可以有效地降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯等挥发性(VOC)有机污染物，并具有高效广谱的消毒能力，将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；通过与负离子粉的配合使用，进一步释放出对人体有益的负离子，并且材料本身不会发生变化和损耗，在光的照射下，可以不断净化污染物，保证相当长时间内对人体的有益效果。附图说明图1为本发明外层自清洁、内层抗菌低辐射镀膜夹层玻璃的结构示意图；图2为图1中膜层的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅仅局限于实施例。实施例1结合图1和图2所示，一种外层自清洁、内层抗菌低辐射镀膜夹层玻璃，其特征在于：由两块玻璃基材1粘结组成，两块玻璃基材1的四周通过密封条6粘结，密封条6与玻璃基材1之间用密封胶密封，两块玻璃基材1中间形成有中空的夹层，所述夹层玻璃的外层表面涂覆一层超疏水耐酸碱涂层2，夹层玻璃的内层表面涂覆一层抗菌负离子透明乳胶4。至少其中一块玻璃基材1的表面镀有膜层3，并且所述膜层3朝向夹层玻璃的内表面，所述膜层3包括含银的金属镀层。优选地，两块玻璃基材1的表面都镀有膜层3，膜层3都朝向夹层玻璃的内表面，抗菌负离子透明乳胶4涂在膜层3的表面。膜层3从玻璃基板1表面往外依次包括底层电介质层31、Ag-Zn金属镀层32、Ti层33、防氧化腐蚀层34。因此，从玻璃基板1的表面到密封条6之间，依次有电介质层31、Ag-Zn金属镀层32、Ti层33、防氧化腐蚀层34和一层抗菌负离子透明乳胶4。而玻璃基材1远离密封条6的表面设置一层超疏水耐酸碱涂层2。其中底层电介质层31选用的材料为SnO2，底层电介质层31厚度为35nm。防氧化腐蚀层34选用的材料为Ti，防氧化腐蚀层34厚度为3nm。所述超疏水耐酸碱涂层2的厚度为15μm，超疏水耐酸碱涂层2由以下重量份数的组分组成：所述纳米二氧化硅为溶胶凝胶法制备的纳米二氧化硅，并且纳米二氧化硅先于硅烷偶联剂作用之后，再一同加入到树脂混合液中；环氧固化剂为咪唑类环氧固化剂。所述内层表面涂覆的抗菌负离子透明乳胶4由以下重量份数的组分组成：所述抗菌负离子透明乳胶4的厚度为25μm，所述抗菌负离子透明乳胶中的有机乳液为纯丙乳液；光触媒为溶胶凝胶法制备的纳米二氧化钛；负离子粉为纳米级负离子粉；助剂为流平剂、消泡剂、防沉剂中。制备时，包括以下步骤：(1)制备超疏水耐酸碱涂料和抗菌负离子透明乳胶，避光保存，备用；(2)取两块玻璃基材1，并在两个的表面上按照底层电介质层31、Ag-Zn金属镀层32、Ti层33、防氧化腐蚀层34的顺序进行镀膜处理；(3)将所述两块玻璃基材1制备夹层玻璃，将所述经镀膜处理的玻璃基材表面都作为夹层玻璃的内表面，再用密封条6密封夹层玻璃边缘，最后用密封胶填补密封条与夹层玻璃之间的缝隙，待密封胶固化，完成密封；(4)在夹层玻璃外表面涂覆超疏水耐酸碱涂层2，待其干燥成膜之后，向内表面涂覆抗菌负离子透明乳胶4，至完全干燥，既得外层自清洁、内层抗菌的低辐射镀膜夹层玻璃。实施例2其他结构与实施例1相同。其中底层电介质层31选用的材料为SnO2和SiN，底层电介质层31厚度为45nm。防氧化腐蚀层34选用的材料为Ti、Nb和NiCrO4，防氧化腐蚀层34厚度为4nm。所述超疏水耐酸碱涂层2的厚度为50μm，超疏水耐酸碱涂层2由以下重量份数的组分组成：所述纳米二氧化硅为溶胶凝胶法制备的纳米二氧化硅，并且纳米二氧化硅先于硅烷偶联剂作用之后，再一同加入到树脂混合液中；环氧固化剂为咪唑类环氧固化剂。所述内层表面涂覆的抗菌负离子透明乳胶4由以下重量份数的组分组成：所述抗菌负离子透明乳胶4的厚度为40μm，所述抗菌负离子透明乳胶中的有机乳液为纯丙乳液和醋丙乳液；光触媒为溶胶凝胶法制备的纳米二氧化钛；负离子粉为纳米级负离子粉；助剂为流平剂、消泡剂、防沉剂中。制备时，包括以下步骤：(1)制备超疏水耐酸碱涂料和抗菌负离子透明乳胶，避光保存，备用；(2)取两块玻璃基材1，并在两个的表面上按照底层电介质层31、Ag-Zn金属镀层32、Ti层33、防氧化腐蚀层34的顺序进行镀膜处理；(3)将所述两块玻璃基材1制备夹层玻璃，将所述经镀膜处理的玻璃基材表面都作为夹层玻璃的内表面，再用密封条6密封夹层玻璃边缘，最后用密封胶填补密封条与夹层玻璃之间的缝隙，待密封胶固化，完成密封；(4)在夹层玻璃外表面涂覆超疏水耐酸碱涂层2，待其干燥成膜之后，向内表面涂覆抗菌负离子透明乳胶4，至完全干燥，既得外层自清洁、内层抗菌的低辐射镀膜夹层玻璃。实施例3只有一块玻璃基材1的表面含有膜层3，其他结构与实施例1相同。其中底层电介质层31选用的材料为SnO2、TiO2和SiN，底层电介质层31厚度为30nm。防氧化腐蚀层34选用的材料为Ti和NiCrO4，防氧化腐蚀层34厚度为2nm。所述超疏水耐酸碱涂层2的厚度为5μm，超疏水耐酸碱涂层2由以下重量份数的组分组成：所述纳米二氧化硅为溶胶凝胶法制备的纳米二氧化硅，并且纳米二氧化硅先于硅烷偶联剂作用之后，再一同加入到树脂混合液中；环氧固化剂为咪唑类环氧固化剂。所述内层表面涂覆的抗菌负离子透明乳胶4由以下重量份数的组分组成：所述抗菌负离子透明乳胶4的厚度为20μm，所述抗菌负离子透明乳胶中的有机乳液为纯丙乳液和醋丙乳液；光触媒为溶胶凝胶法制备的纳米二氧化钛；负离子粉为纳米级负离子粉；助剂为流平剂。制备时，包括以下步骤：(1)制备超疏水耐酸碱涂料和抗菌负离子透明乳胶，避光保存，备用；(2)取两块玻璃基材1，并在其一个表面上按照底层电介质层31、Ag-Zn金属镀层32、Ti层33、防氧化腐蚀层34的顺序进行镀膜处理；(3)将所述两块玻璃基材1制备夹层玻璃，将所述经镀膜处理的玻璃基材表面作为夹层玻璃的内表面，(4)在夹层玻璃外表面涂覆超疏水耐酸碱涂层2，待其干燥成膜之后，向内表面涂覆抗菌负离子透明乳胶4，至完全干燥，既得外层自清洁、内层抗菌的低辐射镀膜夹层玻璃。再用密封条6密封夹层玻璃边缘，最后用密封胶填补密封条与夹层玻璃之间的缝隙，待密封胶固化，完成密封；最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。