一种吸热防紫外辐射玻璃及其加工工艺的制作方法

文档序号:17688561发布日期:2019-05-17 20:51阅读:281来源:国知局

本发明涉及防辐射玻璃技术领域,具体是一种吸热防紫外辐射玻璃及其加工工艺。



背景技术:

玻璃是一种透明的半固体、半液体物质,在熔融时形成连续网络结构,冷却过程中粘度逐渐增大而不结晶的硅酸盐类非金属材料,普通玻璃的主要成分是二氧化硅,它具有很高的化学稳定性、热稳定性和很好的而透明度,因此被广泛应用于各个领域,但是普通玻璃对太阳光的透过不具有选择性,太阳光由紫外线(200nm-380nm)、可见光(380nm-760nm)和红外线(760nm-2500nm)组成,在玻璃受到充足可见光透过时,红外线是热量的主要来源,太阳光谱中的红外光区所带有的大量热量会随之传递至室内,为了控制室内温度,必然需要加重室内空调的负担,造成能源浪费;同时,太阳光谱中的紫外光区中所带的辐射也会透过玻璃对人体的皮肤、眼睛及免疫系统造成伤害,也会导致皮具、塑胶等物件的老化褪色,影响物品使用寿命,因此,需要对红外线和紫外线进行阻隔,阻隔率越高越好,也就是透过率越低越好。

中国专利93105012.x公开了一种高可见光、低紫外光和低红外光透射率的绿色玻璃组合物。该组合物通过控制铁(以fe2o3表示)还原成feo以及这两种氧化物的百分率使玻璃具有如下特性:高可见光透过率,低紫外线透过率,低红外能量透过率及低总太阳能透过率,该玻璃组合物可见光透过率达到70%以上,紫外辐射透过率小于38%,总太阳能透过率小于44.5%,但此种玻璃一方面生产过程中很难控制feo与fe2o3的比率,另一方面由于不添加其他紫外吸收剂,紫外透过率偏高。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种吸热防紫外辐射玻璃及其加工工艺,以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种吸热防紫外辐射玻璃,该吸热防紫外辐射玻璃包括第一玻璃本体和第二玻璃本体,第一玻璃本内表面喷涂有吸热防紫外辐射层、外表面喷涂有高导热材料层。吸热防紫外辐射层能够吸收太阳光的红外线和紫外线,吸收红外线后,第一玻璃本体的温度会升高,这时第一玻璃本体的热量有两个去向,一个去向是将热量传导给外表面的高导热材料层,然后散到室外,另一个去向是将热量传导给第二玻璃本体,然后散到室内,由于高导热材料层的导热系数大于第二玻璃本体的导热系数,所以热量优先传导给高导热材料层,然后散到室外,从而减少热量进入室内,减轻室内空调的负担,节省能源,并且提高室内空间的舒适感,对紫外线的吸收可以防止紫外线对人体的皮肤、眼睛等造成的伤害。

作为优化,吸热防紫外辐射层包括以下重量份数的组分:红外吸收剂10-20份、紫外吸收剂20-30份、分散剂5-15份、消泡剂1-3份、纳米二氧化钛接枝共聚物30-50份和水100-140份。

作为优化,紫外线吸收剂为苯并三氮唑、2,4-二羟基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯中的一种或多种,分散剂为司盘-60、司盘-80、吐温-60、吐温-80中的一种或多种,消泡剂为聚二甲基硅氧烷,红外线吸收剂为feo、cuo、六硼化钙中的一种或多种,纳米二氧化钛接枝共聚物为纳米二氧化钛、丙烯酸酯单体和含氟单体接枝共聚物。feo的作用是吸收红外线,降低太阳能透过率;cuo吸收红外线,有助于降低总能量的透过率,并且不改变可见光的透过率。

在吸热防紫外辐射层中加入丙烯酸酯及含氟聚合单体接枝改性的纳米二氧化钛,与紫外线吸收剂发挥协同作用,提高了紫外吸收剂吸收紫外线的性能,克服了有机紫外线吸收剂易挥发、气化、且性能单一等缺点;丙烯酸酯及含氟聚合单体对纳米二氧化钛进行接枝改性,生成了在分散相中分散均匀的纳米粒子复合微球,改善了纳米粒子的分散稳定性,避免了tio2水分散液高速剪切分散和超声分散处理时易团聚、难分散的不足,从而使纳米二氧化钛的纳米效应充分发挥;纳米二氧化钛接枝共聚物中含有氟单体,降低了接枝共聚物的表面张力,提高其与紫外线吸收剂分散液的相容性,且不易形成界面缺陷,并可增强吸热防紫外辐射层的稳定性。

作为优化,高导热材料层包括以下重量份数的组分:氮化硼粉末10-20份、氮化硼纳米片1-5份、石墨粉末10-30份、石墨烯1-5份、胶黏剂1-10份和基底树脂30-50份。高导热材料为最外层为导热石墨和氮化硼,中心为基底树脂,中间层为石墨烯和氮化硼纳米片胶粘剂的核壳结构,其最外层的导热石墨和氮化硼与中间层的导热石墨烯和氮化硼纳米片可以形成四条导热通道,其导热网络的建立使得该高导热材料具有很高的导热系数,其导热性能远远高于单纯导热石墨或氮化硼导热材料。

作为优化,胶黏剂为聚苯乙烯类胶黏剂、醋酸乙酯类胶黏剂中的一种或两种,基底树脂为聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯中的一种或多种。

作为优化,玻璃本体包括以下重量份数的组分:sio260-90份、r2o10-20份、cao5-10份、mgo1-5份、al2o31-5份、na2o1-3份和k2o1-5份。

一种吸热防紫外辐射玻璃的加工工艺,该吸热防紫外辐射玻璃的加工工艺包括以下步骤:

(1)玻璃本体的制备;

(2)吸热防紫外辐射分散液的制备;

(3)高导热材料的制备;

(4)在第一玻璃本体的外表面喷涂高导热材料、内表面喷涂吸热防紫外辐射分散液,将第一玻璃本体与第二玻璃本体进行压合,得到吸热防紫外辐射玻璃。

作为优化,一种吸热防紫外辐射玻璃的加工工艺,该吸热防紫外辐射玻璃的加工工艺包括以下步骤:

(1)玻璃本体的制备:

(a)称取sio2、r2o、cao、mgo、al2o3、na2o和k2o放入球磨机中球磨混合,然后放入坩埚中,在马弗炉内加热,熔化成玻璃液;

(b)将步骤(a)所得的玻璃液的一小部分倒入水中进行水萃处理,玻璃液的一大部分倒入模具内成型,成型脱模后放入马弗炉中退火;

(c)将步骤(b)所得的水淬处理的玻璃研磨成粉末,使用热重分析仪测定其dsc曲线,根据dsc曲线确定玻璃本体的最佳核化温度和晶化温度;

(d)在步骤(c)所测的最佳核化温度和晶化温度下进行核化与晶化,得到玻璃本体;

(2)吸热防紫外辐射分散液的制备:称取红外吸收剂、紫外吸收剂、分散剂和水置于球磨仪中,球磨,然后再加入消泡剂和纳米二氧化钛接枝共聚物,继续球磨,过滤,收集滤液,即为吸热防紫外辐射分散液;

(3)高导热材料的制备:

(a1)在常温下,将氮化硼纳米片和石墨烯分加入胶黏剂中,边搅拌边超声处理,混合均匀;

(b1)将基底树脂加入步骤(1)所得的胶黏剂中,搅拌,混合均匀;

(c1)将氮化硼粉末和石墨粉末加入步骤(b1)所得的树脂中,边搅拌边超声处理,混合均匀,得到高导热材料;

(4)吸热防辐射玻璃的制备:

(a2)对玻璃本体表面进行去油污和附着物;

(b2)在步骤(a2)所得的第一玻璃本体的外表面喷涂步骤(3)所制得的高导热材料;

(c2)在步骤(b2)所得的第一玻璃本体的内表面喷涂步骤(2)所得的吸热防紫外辐射分散液;

(d2)将第一玻璃本体与第二玻璃本体对齐,然后放入高压釜中进行压合,得到吸热防紫外辐射玻璃。

作为优化,一种吸热防紫外辐射玻璃的加工工艺,该吸热防紫外辐射玻璃的加工工艺包括以下步骤:

(1)玻璃本体的制备:

(a)称取sio260-90份、r2o10-20份、cao5-10份、mgo1-5份、al2o31-5份、na2o1-3份和k2o1-5份放入球磨机中球磨混合1-3h,然后放入坩埚中,在马弗炉内以4-6℃/min的升温速率加热到1400-1600℃,在1400-1600℃下恒温3-5h,熔化成玻璃液;

(b)将步骤(a)所得的玻璃液的1-5%倒入水中进行水萃处理,玻璃液的95-99%倒入模具内成型,模具的温度为600-800℃,成型脱模后迅速放入马弗炉中在400-600℃下退火3-5h;

(c)将步骤(b)所得的水淬处理的玻璃研磨成60-70μm的粉末,使用netzschsta449c型热重分析仪测定其dsc曲线,在氩气保护下,升温速率为10-12℃/min,从室温升到1000-1200℃,确定其吸热谷和放热峰,吸热谷为玻璃化转变温度,放热峰为晶化温度,根据dsc曲线确定玻璃本体的最佳核化温度为700-800℃和晶化温度为900-1000℃;

(d)在步骤(c)所测的最佳核化温度和晶化温度下进行核化与晶化,时间均为2-3h,得到玻璃本体;在最佳核化温度和晶化温度下进行核化与晶化所制得的玻璃本体,显微硬度最大,吸水率最低,有较好的致密性;

(2)吸热防紫外辐射分散液的制备:称取红外吸收剂10-20份、紫外吸收剂20-30份、分散剂5-15份和水100-140份置于球磨仪中,在室温下球磨3-5h,然后再加入消泡剂1-3份和纳米二氧化钛接枝共聚物30-50份,继续球磨1-3h,过滤,收集滤液,即为吸热防紫外辐射分散液;

(3)高导热材料的制备:

(a1)在常温下,将氮化硼纳米片1-5份和石墨烯1-5份分2-4次加入胶黏剂1-10份中,边搅拌边超声处理1-2h,混合均匀;边搅拌边超声,使原本团聚的氮化硼纳米片、石墨烯和胶黏剂得到解聚,从而能够实现氮化硼纳米片和石墨烯在胶黏剂中微观上的均匀分布;

(b1)将基底树脂30-50份加入步骤(1)所得的胶黏剂中,在搅拌速度为300-500r/min下搅拌30-60min,混合均匀;使混有氮化硼纳米片和石墨烯胶黏剂均匀的分布在基底树脂的表面;

(c1)将氮化硼粉末10-20份和石墨粉末10-30份分3-5次加入步骤(b1)所得的树脂中,边搅拌边超声处理1-3h,混合均匀得到高导热材料;边搅拌边超声,使氮化硼粉末和石墨均匀的包裹在步骤(b1)所得到的树脂的表面,该高导热材料为最外层为导热石墨和氮化硼,中心为基底树脂,中间层为石墨烯和氮化硼纳米片胶粘剂的核壳结构;

(4)吸热防辐射玻璃的制备:

(a2)用玻璃清洗剂去除玻璃本体表面的油污,用布擦干,然后用干净的棉布沾丙酮擦拭脱脂,以保证玻璃本体表面没有油污和附着物;对玻璃本体表面进行去污,是为后续在玻璃本体喷涂高导热材料层和吸热防紫外辐射层做准备,因为涂层与玻璃结合力的强弱直接与玻璃表面的干净程度有关,玻璃表面越干净,结合越牢固;

(b2)在步骤(a2)所得的第一玻璃本体的外表面喷涂步骤(3)所制得的高导热材料,涂层厚度为1-3mm;当涂层厚度为1-3mm时最利于传导玻璃本体的热量;

(c2)在步骤(b2)所得的第一玻璃本体的内表面喷涂步骤(2)所得的吸热防紫外辐射分散液,涂层厚度为0.5-2mm;当涂层厚度为0.5-2mm时利于吸收太阳光中的紫外线和红外线,高导热材料层和吸热防紫外辐射层通过涂覆的方式附着在第一玻璃本体的外表面和内表面,涂覆过程简单、快捷;

(d2)将第一玻璃本体与第二玻璃本体依次对齐,然后放入高压釜中,控制温度为120-150℃,压力为12-15mpa,进行压合,得到吸热防紫外辐射玻璃。通过在高压釜中进行压合,有助于高导热材料层和吸热防紫外辐射层的进一步固化。

作为优化,步骤(a1)和(c1)中搅拌速度为100-300r/min,超声频率为20-30khz。搅拌速度和超声频率太低,氮化硼纳米片、石墨烯和胶黏剂的团聚结构不能遭到破坏,当搅拌速度和超声频率过高,会造成浪费,搅拌速度为100-300r/min,超声频率为20-30khz时,较为适宜,破坏氮化硼纳米片、石墨烯和胶黏剂的团聚结构而解聚。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

一是本发明一种吸热防紫外辐射玻璃及其制备方法,该吸热防紫外辐射玻璃内表面的吸热防紫外辐射层能够吸收太阳光的红外线和紫外线,吸收红外线后,第一玻璃本体的温度会升高,这时第一玻璃本体的热量有两个去向,一个去向是将热量传导给外表面的高导热材料层,然后散到室外,另一个去向是将热量传导给第二玻璃本体,然后散到室内,由于高导热材料层的导热系数大于第二玻璃本体的导热系数,所以热量优先传导给高导热材料层,然后散到室外,从而减少热量进入室内,减轻室内空调的负担,节省能源,并且提高室内空间的舒适感,对紫外线的吸收可以防止紫外线对人体的皮肤、眼睛等造成的伤害;

二是本发明一种吸热防紫外辐射玻璃及其制备方法,在吸热防紫外辐射层中加入丙烯酸酯及含氟聚合单体接枝改性的纳米二氧化钛,与紫外线吸收剂发挥协同作用,提高了紫外吸收剂吸收紫外线的性能,克服了有机紫外线吸收剂易挥发、气化、且性能单一等缺点;丙烯酸酯及含氟聚合单体对纳米二氧化钛进行接枝改性,生成了在分散相中分散均匀的纳米粒子复合微球,改善了纳米粒子的分散稳定性,避免了tio2水分散液高速剪切分散和超声分散处理时易团聚、难分散的不足,从而使纳米二氧化钛的纳米效应充分发挥;纳米二氧化钛接枝共聚物中含有氟单体,降低了接枝共聚物的表面张力,提高其与紫外线吸收剂分散液的相容性,且不易形成界面缺陷,并可增强吸热防紫外辐射层的稳定性;

三是本发明一种吸热防紫外辐射玻璃及其制备方法,高导热材料为最外层为导热石墨和氮化硼,中心为基底树脂,中间层为石墨烯和氮化硼纳米片胶粘剂的核壳结构,其最外层的导热石墨和氮化硼与中间层的导热石墨烯和氮化硼纳米片可以形成四条导热通道,其导热网络的建立使得该高导热材料具有很高的导热系数,其导热性能远远高于单纯导热石墨或氮化硼导热材料。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1:

一种吸热防紫外辐射玻璃,该吸热防紫外辐射玻璃包括第一玻璃本体和第二玻璃本体,第一玻璃本内表面喷涂有吸热防紫外辐射层、外表面喷涂有高导热材料层。

吸热防紫外辐射层包括以下重量份数的组分:feo10份、苯并三氮唑20份、司盘-605份、聚二甲基硅氧烷1份、纳米二氧化钛接枝共聚物30份和水100份,其中,纳米二氧化钛接枝共聚物为纳米二氧化钛、丙烯酸酯单体和含氟单体接枝共聚物。

高导热材料层包括以下重量份数的组分:氮化硼粉末10份、氮化硼纳米片1份、石墨粉末10份、石墨烯1份、聚苯乙烯类胶黏剂1份和聚苯乙烯30份。

玻璃本体包括以下重量份数的组分:sio260份、r2o10份、cao5份、mgo1份、al2o31份、na2o1份和k2o1份。

采用上述原料加工一种吸热防紫外辐射玻璃,该吸热防紫外辐射玻璃的加工工艺包括以下步骤:

(1)玻璃本体的制备:

(a)称取sio260份、r2o10份、cao5份、mgo1份、al2o31份、na2o1份和k2o1份放入球磨机中球磨混合1h,然后放入坩埚中,在马弗炉内以4℃/min的升温速率加热到1400℃,在1400℃下恒温3h,熔化成玻璃液;

(b)将步骤(a)所得的玻璃液的1%倒入水中进行水萃处理,玻璃液的95%倒入模具内成型,模具的温度为600℃,成型脱模后迅速放入马弗炉中在400℃下退火3h;

(c)将步骤(b)所得的水淬处理的玻璃研磨成60μm的粉末,使用netzschsta449c型热重分析仪测定其dsc曲线,在氩气保护下,升温速率为10℃/min,从室温升到1000℃,确定其吸热谷和放热峰,吸热谷为玻璃化转变温度,放热峰为晶化温度,根据dsc曲线确定玻璃本体的最佳核化温度为700℃和晶化温度为900℃;

(d)在步骤(c)所测的最佳核化温度和晶化温度下进行核化与晶化,时间均为2h,得到玻璃本体;

(2)吸热防紫外辐射分散液的制备:称取feo10份、苯并三氮唑20份、司盘-605份和水100份置于球磨仪中,在室温下球磨3h,然后再加入聚二甲基硅氧烷1份和纳米二氧化钛接枝共聚物30份,继续球磨1h,过滤,收集滤液,即为吸热防紫外辐射分散液;

(3)高导热材料的制备:

(a1)在常温下,将氮化硼纳米片1份和石墨烯1份分2次加入聚苯乙烯类胶黏剂1份中,边搅拌边超声处理1h,搅拌速度为100r/min,超声频率为20khz,混合均匀;

(b1)将聚苯乙烯30份加入步骤(1)所得的胶黏剂中,在搅拌速度为300r/min下搅拌30min,混合均匀;

(c1)将氮化硼粉末10份和石墨粉末10份分3次加入步骤(b1)所得的树脂中,边搅拌边超声处理1h,搅拌速度为100r/min,超声频率为20khz,混合均匀得到高导热材料;

(4)吸热防辐射玻璃的制备:

(a2)用玻璃清洗剂去除玻璃本体表面的油污,用布擦干,然后用干净的棉布沾丙酮擦拭脱脂,以保证玻璃本体表面没有油污和附着物;

(b2)在步骤(a2)所得的第一玻璃本体的外表面喷涂步骤(3)所制得的高导热材料,涂层厚度为1mm;

(c2)在步骤(b2)所得的第一玻璃本体的内表面喷涂步骤(2)所得的吸热防紫外辐射分散液,涂层厚度为0.5mm;

(d2)将第一玻璃本体与第二玻璃本体依次对齐,然后放入高压釜中,控制温度为120℃,压力为12mpa,进行压合,得到吸热防紫外辐射玻璃。

实施例2:

一种吸热防紫外辐射玻璃,该吸热防紫外辐射玻璃包括第一玻璃本体和第二玻璃本体,第一玻璃本内表面喷涂有吸热防紫外辐射层、外表面喷涂有高导热材料层。

吸热防紫外辐射层包括以下重量份数的组分:cuo12份、2,4-二羟基二苯甲酮22份、司盘-807份、聚二甲基硅氧烷1.5份、纳米二氧化钛接枝共聚物35份和水110份,其中,纳米二氧化钛接枝共聚物为纳米二氧化钛、丙烯酸酯单体和含氟单体接枝共聚物。

高导热材料层包括以下重量份数的组分:氮化硼粉末12份、氮化硼纳米片2份、石墨粉末15份、石墨烯2份、醋酸乙酯类胶黏剂2份和聚丙烯35份。

玻璃本体包括以下重量份数的组分:sio265份、r2o12份、cao6份、mgo2份、al2o32份、na2o1.5份和k2o2份。

采用上述原料加工一种吸热防紫外辐射玻璃,该吸热防紫外辐射玻璃的加工工艺包括以下步骤:

(1)玻璃本体的制备:

(a)称取sio265份、r2o12份、cao6份、mgo2份、al2o32份、na2o1.5份和k2o2份放入球磨机中球磨混合1.5h,然后放入坩埚中,在马弗炉内以4.5℃/min的升温速率加热到1450℃,在1450℃下恒温3.5h,熔化成玻璃液;

(b)将步骤(a)所得的玻璃液的2%倒入水中进行水萃处理,玻璃液的96%倒入模具内成型,模具的温度为650℃,成型脱模后迅速放入马弗炉中在450℃下退火3.5h;

(c)将步骤(b)所得的水淬处理的玻璃研磨成62μm的粉末,使用netzschsta449c型热重分析仪测定其dsc曲线,在氩气保护下,升温速率为10.5℃/min,从室温升到1050℃,确定其吸热谷和放热峰,吸热谷为玻璃化转变温度,放热峰为晶化温度,根据dsc曲线确定玻璃本体的最佳核化温度为720℃和晶化温度为920℃;

(d)在步骤(c)所测的最佳核化温度和晶化温度下进行核化与晶化,时间均为2.5h,得到玻璃本体;

(2)吸热防紫外辐射分散液的制备:称取cuo12份、2,4-二羟基二苯甲酮22份、司盘-807份和水110份置于球磨仪中,在室温下球磨3.5h,然后再加入聚二甲基硅氧烷1.5份、纳米二氧化钛接枝共聚物35份,继续球磨1.5h,过滤,收集滤液,即为吸热防紫外辐射分散液;

(3)高导热材料的制备:

(a1)在常温下,将氮化硼纳米片2份和石墨烯2份分2次加入醋酸乙酯类胶黏剂2份中,边搅拌边超声处理1.5h,搅拌速度为150r/min,超声频率为22khz,混合均匀;

(b1)将聚丙烯35份加入步骤(1)所得的胶黏剂中,在搅拌速度为350r/min下搅拌35min,混合均匀;

(c1)将氮化硼粉末12份和石墨粉末15份分3次加入步骤(b1)所得的树脂中,边搅拌边超声处理1.5h,搅拌速度为150r/min,超声频率为22khz,混合均匀得到高导热材料;

(4)吸热防辐射玻璃的制备:

(a2)用玻璃清洗剂去除玻璃本体表面的油污,用布擦干,然后用干净的棉布沾丙酮擦拭脱脂,以保证玻璃本体表面没有油污和附着物;

(b2)在步骤(a2)所得的第一玻璃本体的外表面喷涂步骤(3)所制得的高导热材料,涂层厚度为1mm;

(c2)在步骤(b2)所得的第一玻璃本体的内表面喷涂步骤(2)所得的吸热防紫外辐射分散液,涂层厚度为0.8mm;

(d2)将第一玻璃本体与第二玻璃本体依次对齐,然后放入高压釜中,控制温度为125℃,压力为13mpa,进行压合,得到吸热防紫外辐射玻璃。

实施例3:

一种吸热防紫外辐射玻璃,该吸热防紫外辐射玻璃包括第一玻璃本体和第二玻璃本体,第一玻璃本内表面喷涂有吸热防紫外辐射层、外表面喷涂有高导热材料层。

吸热防紫外辐射层包括以下重量份数的组分:六硼化钙15份、单苯甲酸间苯二酚酯25份、吐温-6010份、聚二甲基硅氧烷2份、纳米二氧化钛接枝共聚物40份和水120份,其中,纳米二氧化钛接枝共聚物为纳米二氧化钛、丙烯酸酯单体和含氟单体接枝共聚物。

高导热材料层包括以下重量份数的组分:氮化硼粉末15份、氮化硼纳米片3份、石墨粉末20份、石墨烯3份、聚苯乙烯类胶黏剂5份和聚乙烯40份。

玻璃本体包括以下重量份数的组分:sio275份、r2o15份、cao8份、mgo3份、al2o33份、na2o2份和k2o3份。

采用上述原料加工一种吸热防紫外辐射玻璃,该吸热防紫外辐射玻璃的加工工艺包括以下步骤:

(1)玻璃本体的制备:

(a)称取sio275份、r2o15份、cao8份、mgo3份、al2o33份、na2o2份和k2o3份放入球磨机中球磨混合2h,然后放入坩埚中,在马弗炉内以5℃/min的升温速率加热到1500℃,在1500℃下恒温4h,熔化成玻璃液;

(b)将步骤(a)所得的玻璃液的3%倒入水中进行水萃处理,玻璃液的97%倒入模具内成型,模具的温度为700℃,成型脱模后迅速放入马弗炉中在500℃下退火4h;

(c)将步骤(b)所得的水淬处理的玻璃研磨成65μm的粉末,使用netzschsta449c型热重分析仪测定其dsc曲线,在氩气保护下,升温速率为11℃/min,从室温升到1100℃,确定其吸热谷和放热峰,吸热谷为玻璃化转变温度,放热峰为晶化温度,根据dsc曲线确定玻璃本体的最佳核化温度为750℃和晶化温度为950℃;

(d)在步骤(c)所测的最佳核化温度和晶化温度下进行核化与晶化,时间均为2.5h,得到玻璃本体;

(2)吸热防紫外辐射分散液的制备:称取六硼化钙15份、单苯甲酸间苯二酚酯25份、吐温-6010份和水120份置于球磨仪中,在室温下球磨4h,然后再加入聚二甲基硅氧烷2份和纳米二氧化钛接枝共聚物40份,继续球磨2h,过滤,收集滤液,即为吸热防紫外辐射分散液;

(3)高导热材料的制备:

(a1)在常温下,将氮化硼纳米片3份和石墨烯3份分3次加入聚苯乙烯类胶黏剂5份中,边搅拌边超声处理1.5h,搅拌速度为200r/min,超声频率为25khz,混合均匀;

(b1)将聚乙烯40份加入步骤(1)所得的胶黏剂中,在搅拌速度为400r/min下搅拌45min,混合均匀;

(c1)将氮化硼粉末15份和石墨粉末20份分4次加入步骤(b1)所得的树脂中,边搅拌边超声处理2h,搅拌速度为200r/min,超声频率为25khz,混合均匀得到高导热材料;

(4)吸热防辐射玻璃的制备:

(a2)用玻璃清洗剂去除玻璃本体表面的油污,用布擦干,然后用干净的棉布沾丙酮擦拭脱脂,以保证玻璃本体表面没有油污和附着物;

(b2)在步骤(a2)所得的第一玻璃本体的外表面喷涂步骤(3)所制得的高导热材料,涂层厚度为2mm;

(c2)在步骤(b2)所得的第一玻璃本体的内表面喷涂步骤(2)所得的吸热防紫外辐射分散液,涂层厚度为1.5mm;

(d2)将第一玻璃本体与第二玻璃本体依次对齐,然后放入高压釜中,控制温度为135℃,压力为13mpa,进行压合,得到吸热防紫外辐射玻璃。

实施例4:

一种吸热防紫外辐射玻璃,该吸热防紫外辐射玻璃包括第一玻璃本体和第二玻璃本体,第一玻璃本内表面喷涂有吸热防紫外辐射层、外表面喷涂有高导热材料层。

吸热防紫外辐射层包括以下重量份数的组分:feo和cuo的混合物18份、苯并三氮唑和2,4-二羟基二苯甲酮的混合物28份、吐温-8012份、聚二甲基硅氧烷2.5份、纳米二氧化钛接枝共聚物45份和水135份,其中,纳米二氧化钛接枝共聚物为纳米二氧化钛、丙烯酸酯单体和含氟单体接枝共聚物。

高导热材料层包括以下重量份数的组分:氮化硼粉末18份、氮化硼纳米片4份、石墨粉末28份、石墨烯4份、聚苯乙烯类胶黏剂和醋酸乙酯类胶黏剂的混合物8份和聚苯乙烯和聚丙烯的混合物45份。

玻璃本体包括以下重量份数的组分:sio285份、r2o18份、cao8份、mgo4份、al2o34份、na2o2.5份和k2o4份。

采用上述原料加工一种吸热防紫外辐射玻璃,该吸热防紫外辐射玻璃的加工工艺包括以下步骤:

(1)玻璃本体的制备:

(a)称取sio285份、r2o18份、cao8份、mgo4份、al2o34份、na2o2.5份和k2o4份放入球磨机中球磨混合2.5h,然后放入坩埚中,在马弗炉内以5.5℃/min的升温速率加热到1550℃,在1550℃下恒温4.5h,熔化成玻璃液;

(b)将步骤(a)所得的玻璃液的4%倒入水中进行水萃处理,玻璃液的98%倒入模具内成型,模具的温度为750℃,成型脱模后迅速放入马弗炉中在550℃下退火4.5h;

(c)将步骤(b)所得的水淬处理的玻璃研磨成68μm的粉末,使用netzschsta449c型热重分析仪测定其dsc曲线,在氩气保护下,升温速率为11℃/min,从室温升到1150℃,确定其吸热谷和放热峰,吸热谷为玻璃化转变温度,放热峰为晶化温度,根据dsc曲线确定玻璃本体的最佳核化温度为780℃和晶化温度为980℃;

(d)在步骤(c)所测的最佳核化温度和晶化温度下进行核化与晶化,时间均为2.5h,得到玻璃本体;

(2)吸热防紫外辐射分散液的制备:称取feo和cuo的混合物18份、苯并三氮唑和2,4-二羟基二苯甲酮的混合物28份、吐温-8012份和水135份置于球磨仪中,在室温下球磨4.5h,然后再加入聚二甲基硅氧烷2.5份和纳米二氧化钛接枝共聚物45份,继续球磨2.5h,过滤,收集滤液,即为吸热防紫外辐射分散液;

(3)高导热材料的制备:

(a1)在常温下,将氮化硼纳米片4份和石墨烯4份分3次加入聚苯乙烯类胶黏剂和醋酸乙酯类胶黏剂的混合物8份中,边搅拌边超声处理1.5h,搅拌速度为250r/min,超声频率为28khz,混合均匀;

(b1)将聚苯乙烯和聚丙烯的混合物45份加入步骤(1)所得的胶黏剂中,在搅拌速度为450r/min下搅拌55min,混合均匀;

(c1)将氮化硼粉末18份和石墨粉末28份分4次加入步骤(b1)所得的树脂中,边搅拌边超声处理2.5h,搅拌速度为250r/min,超声频率为28khz,混合均匀得到高导热材料;

(4)吸热防辐射玻璃的制备:

(a2)用玻璃清洗剂去除玻璃本体表面的油污,用布擦干,然后用干净的棉布沾丙酮擦拭脱脂,以保证玻璃本体表面没有油污和附着物;

(b2)在步骤(a2)所得的第一玻璃本体的外表面喷涂步骤(3)所制得的高导热材料,涂层厚度为2.8mm;

(c2)在步骤(b2)所得的第一玻璃本体的内表面喷涂步骤(2)所得的吸热防紫外辐射分散液,涂层厚度为1.8mm;

(d2)将第一玻璃本体与第二玻璃本体依次对齐,然后放入高压釜中,控制温度为140℃,压力为14mpa,进行压合,得到吸热防紫外辐射玻璃。

实施例5:

一种吸热防紫外辐射玻璃,该吸热防紫外辐射玻璃包括第一玻璃本体和第二玻璃本体,第一玻璃本内表面喷涂有吸热防紫外辐射层、外表面喷涂有高导热材料层。

吸热防紫外辐射层包括以下重量份数的组分:cuo和六硼化钙的混合物20份、2,4-二羟基二苯甲酮和单苯甲酸间苯二酚酯的混合物30份、司盘-60和司盘-80的混合物15份、聚二甲基硅氧烷3份、纳米二氧化钛接枝共聚物50份和水140份,其中,纳米二氧化钛接枝共聚物为纳米二氧化钛、丙烯酸酯单体和含氟单体接枝共聚物。

高导热材料层包括以下重量份数的组分:氮化硼粉末20份、氮化硼纳米片5份、石墨粉末30份、石墨烯5份、醋酸乙酯类胶黏剂10份和聚丙烯和聚乙烯的混合物50份。

玻璃本体包括以下重量份数的组分:sio290份、r2o20份、cao10份、mgo5份、al2o35份、na2o3份和k2o5份。

采用上述原料加工一种吸热防紫外辐射玻璃,该吸热防紫外辐射玻璃的加工工艺包括以下步骤:

(1)玻璃本体的制备:

(a)称取sio290份、r2o20份、cao10份、mgo5份、al2o35份、na2o3份和k2o5份放入球磨机中球磨混合3h,然后放入坩埚中,在马弗炉内以6℃/min的升温速率加热到1600℃,在1600℃下恒温5h,熔化成玻璃液;

(b)将步骤(a)所得的玻璃液的5%倒入水中进行水萃处理,玻璃液的99%倒入模具内成型,模具的温度为800℃,成型脱模后迅速放入马弗炉中在600℃下退火5h;

(c)将步骤(b)所得的水淬处理的玻璃研磨成70μm的粉末,使用netzschsta449c型热重分析仪测定其dsc曲线,在氩气保护下,升温速率为12℃/min,从室温升到1200℃,确定其吸热谷和放热峰,吸热谷为玻璃化转变温度,放热峰为晶化温度,根据dsc曲线确定玻璃本体的最佳核化温度为800℃和晶化温度为1000℃;

(d)在步骤(c)所测的最佳核化温度和晶化温度下进行核化与晶化,时间均为3h,得到玻璃本体;

(2)吸热防紫外辐射分散液的制备:称取cuo和六硼化钙的混合物20份、2,4-二羟基二苯甲酮和单苯甲酸间苯二酚酯的混合物30份、司盘-60和司盘-80的混合物15份和水140置于球磨仪中,在室温下球磨5h,然后再加入聚二甲基硅氧烷3份和纳米二氧化钛接枝共聚物50份,继续球磨3h,过滤,收集滤液,即为吸热防紫外辐射分散液;

(3)高导热材料的制备:

(a1)在常温下,将氮化硼纳米片5份和石墨烯5份分4次加入醋酸乙酯类胶黏剂10份中,边搅拌边超声处理2h,搅拌速度为300r/min,超声频率为30khz,混合均匀;

(b1)将聚丙烯和聚乙烯的混合物50份加入步骤(1)所得的胶黏剂中,在搅拌速度为500r/min下搅拌60min,混合均匀;

(c1)将氮化硼粉末20份和石墨粉末30份分5次加入步骤(b1)所得的树脂中,边搅拌边超声处理3h,搅拌速度为300r/min,超声频率为30khz,混合均匀得到高导热材料;

(4)吸热防辐射玻璃的制备:

(a2)用玻璃清洗剂去除玻璃本体表面的油污,用布擦干,然后用干净的棉布沾丙酮擦拭脱脂,以保证玻璃本体表面没有油污和附着物;

(b2)在步骤(a2)所得的第一玻璃本体的外表面喷涂步骤(3)所制得的高导热材料,涂层厚度为3mm;

(c2)在步骤(b2)所得的第一玻璃本体的内表面喷涂步骤(2)所得的吸热防紫外辐射分散液,涂层厚度为2mm;

(d2)将第一玻璃本体与第二玻璃本体依次对齐,然后放入高压釜中,控制温度为150℃,压力为15mpa,进行压合,得到吸热防紫外辐射玻璃。

对比例:

以申请号为201710433859的中国专利作为对比例。

效果例:

(1)实验样品:本发明实施例1至5所制得的吸热防紫外辐射玻璃和对比例所制得的隔热夹层玻璃。

(2)实验方法:遮阳系数根据gb/t2680-94《建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》进行测定;紫外线、可见光、红外线透过率采用nasenns10a高精度太阳膜检测仪进行检测;传热系数根据gb/t22476-2008《中空玻璃稳态u值(传热系数)的计算及测试》进行测定,检测结果见表1。

表1实验样品的性能检测结果

(3)实验结果:从表1中可以看出,本发明实施例1至5所制得的吸热防紫外辐射玻璃得遮阳系数均在0.41及以下,紫外线透过率均在8%及以下,可见光透过率均在90%及以上,近红外线透过率均在10%及以下,而对比例所制得的隔热夹层玻璃的遮阳系数为0.69,紫外线透过率为43%,可见光透过率为72%,近红外线透过率为36%,实验结果表明,本发明实施例1至5所制得的吸热防紫外辐射玻璃实施例具有较好的遮阳效果,可有效防止紫外线、近红外线的透过,同时具有较好的透光性,相比于现有技术中的普通夹层玻璃,有助于减小对室内环境造成的影响。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

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