一种具有抗低辐射LOW-E中空玻璃的制作方法

一种具有抗低辐射low-e中空玻璃
技术领域
1.本发明涉及中空玻璃领域，具体涉及一种具有抗低辐射low-e中空玻璃。


背景技术：

2.low-e玻璃又称低辐射玻璃，是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。其镀膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性，使其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比，具有优异的隔热效果和良好的透光性。中空玻璃在建筑和其他领域已经被广泛采用，除建筑上大量使用之外，在其他行业如铁路运输、制冷行业的用量也逐渐增大。中空玻璃是由两片或者多片玻璃，中间用间隔片分开，并用密封胶密封，使玻璃间形成有干燥气体空间玻璃加工产品，中空玻璃内有干燥的气体或者惰性气体，无法与外界气体进行对流，从而起到良好的隔热效果。
3.现有将low-e玻璃做成中空的效果，从而使得隔热效果得到进一步增强，但是中空玻璃有个较大的缺陷，就是其使用寿命取决于双层玻璃的密封性，而密封性不足则会导致中空玻璃的优势很快失效，此外，目前中空玻璃的抗辐射性往往不足。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种具有抗低辐射low-e中空玻璃。
5.本发明的目的采用以下技术方案来实现：
6.一种具有抗低辐射low-e中空玻璃，包括铝合金框架以及固定在铝合金框架两侧的镀膜玻璃，其中铝合金框架与两层镀膜玻璃之间为密封结构；镀层玻璃上均涂覆有抗低辐射层。
7.优选地，所述铝合金框架与两层所述镀膜玻璃之间的所述密封结构填充有稀有气体。
8.优选地，所述抗低辐射层包括从内至外依次设置的硼酸锌层、第一铝氧化锌层、金属银层、第二铝氧化锌层、金属铜层和硅酸铝层。
9.优选地，所述硼酸锌层的厚度为20～30nm，所述第一铝氧化锌层的厚度为10～15nm，所述金属银层的厚度为5～10nm，所述第二铝氧化锌层的厚度为15～25nm，所述金属铜层的厚度为15～20nm，所述硅酸铝层的厚度为20～30nm。
10.优选地，所述镀膜玻璃与所述铝合金框架通过双道密封形成密封结构。
11.优选地，所述双道密封结构包括第一道密封胶和第二道密封胶；第一道密封胶用于将所述镀膜玻璃与所述铝合金框架粘结；第二道密封胶设置在第一道密封胶的表面，用于保护第一道密封胶且同时起到再次强化固定密封结构的作用。
12.优选地，所述第一道密封胶为丁基胶。
13.优选地，所述第二道密封胶的成分包括第一组分和第二组分，在使用时需要将第一组分与第二组分混合均匀。
14.优选地，所述第一道密封胶的厚度为5～10mm，所述第二道密封胶的厚度为4～6mm。
15.优选地，所述第一组分按照重量份数计算，包括：氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷58～72份、碳化硼/硼化铌多孔微球17～22份、马来酸酐改性聚丁二烯10～15份、含氢硅油5～8份和三氟丙基甲基二乙氧基硅烷2～6份。
16.优选地，所述第二组分按照重量份数计算，包括：钛酸四丁酯0.1～0.5份。
17.优选地，所述氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷的粘度为28000～35000pa.s。
18.优选地，所述硼化铌纳米粉的粒径为100～200nm，所述碳化硼/硼化铌多孔微球的粒径为0.5～1μm。
19.优选地，所述碳化硼/硼化铌多孔微球的制备方法为：
20.s1.称取硼酸混合至乙醇水溶液中，搅拌至完全溶解后，调节ph为4.5～5.5，加入硼化铌纳米粉，超声分散均匀，升温至95～110℃，在搅拌的条件下逐滴加入聚乙烯醇水溶液，滴加完毕后，在回流装置中反应2～4h，过滤收集固体，得到固体产物a；
21.s2.将固体产物a置于气氛炉内，在氦气的保护下烧结处理，得到碳化硼包覆硼化铌微球；
22.s3.将碳化硼包覆硼化铌微球置于气氛炉中，通入氧气和氦气的混合气烧结处理，得到碳化硼/硼化铌多孔微球。
23.优选地，所述s1中，乙醇水溶液的质量分数为50％～70％；聚乙烯醇水溶液的质量分数为20％～35％；聚乙烯醇的分子量为20000～25000；硼酸、硼化铌纳米粉、乙醇溶液与聚乙烯醇水溶液的质量比为1:1.2～2.6:8～12:5.3～7.9。
24.优选地，所述s2中，烧结处理的过程为：先升温至450～550℃，保温处理2～3h后，继续升温至1250～1350℃，保温处理3～6h。
25.优选地，所述s3中，氧气和氦气的体积比为2～4:1，烧结处理的温度为400～500℃，烧结处理的时间为2～4h。
26.优选地，所述硼化铌纳米粉的制备方法为：
27.p1.称取纳米五氧化二铌和纳米三氧化二硼混合至球磨机中，加入丙酮，室温下混合球磨均匀，减压干燥后，得到氧化铌/氧化硼混合粉；
28.p2.将氧化铌/氧化硼混合粉置于气氛炉内，通入氢气和氦气的混合气替换出空气，升温至1200～1500℃，保温处理4～6h，冷却至室温并粉碎处理后，得到硼化铌纳米粉。
29.优选地，所述p1中，球磨使用的是氧化锆球，球磨的速度为500～800rpm，球磨的时间为5～8h。
30.优选地，所述p1中，纳米五氧化二铌、纳米三氧化二硼与丙酮的质量比为4.15～4.56:1:5～8。
31.优选地，所述p2中，氢气和氦气的混合气中，氢气和氦气的体积比为1:1～3。
32.优选地，所述第二道密封胶的制备方法为：
33.将所述第一组份的各成分混合至搅拌器内，升温至100～120℃，搅拌混合均匀后，抽成并冷却至室温，加入所述第二组分，再次搅拌混合均匀，即可。
34.优选地，所述第一组分的搅拌混合时间为0.5～1h，加入所述第二组分后的搅拌混合时间为0.2～0.5h。
35.本发明的有益效果为：
36.本发明通过在镀膜玻璃上依次设置硼酸锌层、第一铝氧化锌层、金属银层、第二铝氧化锌层、金属铜层和硅酸铝层，相比较于常规的镀膜结构，本发明使用的镀膜层不仅均匀度好，且抗辐射性也更强。
37.本发明使用了双道密封的方法对中空玻璃进行密封，第一道密封胶采用丁基胶，具有密封以及防水汽的作用，同时第二道密封胶采用双组份的改性硅酮胶，进一步增强了密封性，还具有较好的耐候性和耐老化性，使得密封结构能够保持的更长久，从而使得中空玻璃的性能能够得到保持，具有更好的使用性。
38.第二道密封胶属于在常规使用的硅酮胶的基础上进行改进后得到，由于常规使用的硅酮胶的主要成分一般为羟基聚二甲基硅氧烷，而本技术使用的为氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷，氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷具有更好的分子间结合性，因此更加柔顺，韧性也更强，能够具有更好的耐久使用性。常规的硅酮胶中通常使用碳酸钙作为填料，碳酸钙表面具有亲水性较强且呈强碱性的羟基，会使其与聚合物的亲和性变差，易形成团聚体，造成在高聚物中分散不均匀，导致两种材料间界面缺陷。而本发明所使用的碳化硼/硼化铌多孔微球则不仅不会因表面含有亲水性物质而团聚，而且因其独特的壳核结构与聚合物能够形成更好的交联，同时碳化硼/硼化铌多孔微球还具有较强的力学性能、耐高温性和抗氧化性，从而使得制备得到的硅酮胶能够在发挥出更好的粘结性的同时抵抗更多外界的干扰，提升了硅酮胶的耐高低温性、耐老化性以及稳定性。
具体实施方式
39.下面结合以下实施例对本发明作进一步描述。
40.实施例1
41.一种具有抗低辐射low-e中空玻璃，包括铝合金框架以及固定在铝合金框架两侧的镀膜玻璃，其中铝合金框架与两层镀膜玻璃之间为密封结构；镀层玻璃上均涂覆有抗低辐射层。铝合金框架与两层镀膜玻璃之间的密封结构填充有稀有气体。抗低辐射层包括从内至外依次设置的硼酸锌层、第一铝氧化锌层、金属银层、第二铝氧化锌层、金属铜层和硅酸铝层。
42.硼酸锌层的厚度为25nm，第一铝氧化锌层的厚度为12nm，金属银层的厚度为8nm，第二铝氧化锌层的厚度为20nm，金属铜层的厚度为17nm，硅酸铝层的厚度为25nm。镀膜玻璃与铝合金框架通过双道密封形成密封结构。
43.双道密封结构包括第一道密封胶和第二道密封胶；第一道密封胶用于将镀膜玻璃与铝合金框架粘结；第二道密封胶设置在第一道密封胶的表面，用于保护第一道密封胶且同时起到再次强化固定密封结构的作用。第一道密封胶为丁基胶。第二道密封胶的成分包括第一组分和第二组分，在使用时需要将第一组分与第二组分混合均匀。第一道密封胶的厚度为8mm，第二道密封胶的厚度为5mm。
44.第一组分按照重量份数计算，包括：氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷64份、碳化硼/硼化铌多孔微球20份、马来酸酐改性聚丁二烯12份、含氢硅油6份和三氟丙基甲基二乙氧基硅烷4份。第二组分按照重量份数计算，包括：钛酸四丁酯0.3份。
45.氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷的粘度为28000～35000pa.s。
46.硼化铌纳米粉的粒径为100～200nm，碳化硼/硼化铌多孔微球的粒径为0.5～1μm。
47.碳化硼/硼化铌多孔微球的制备方法为：
48.s1.称取硼酸混合至60％的乙醇水溶液中，搅拌至完全溶解后，调节ph为4.5～5.5，加入硼化铌纳米粉，超声分散均匀，升温至100℃，在搅拌的条件下逐滴加入30％的聚乙烯醇水溶液，滴加完毕后，在回流装置中反应3h，过滤收集固体，得到固体产物a；其中，聚乙烯醇的分子量为20000～25000；硼酸、硼化铌纳米粉、乙醇溶液与聚乙烯醇水溶液的质量比为1:1.8:10:6.5；
49.s2.将固体产物a置于气氛炉内，在氦气的保护下，先升温至500℃，保温处理2.5h后，继续升温至1300℃，保温处理4h，得到碳化硼包覆硼化铌微球；
50.s3.将碳化硼包覆硼化铌微球置于气氛炉中，通入氧气和氦气的混合气烧结处理，得到碳化硼/硼化铌多孔微球；其中，氧气和氦气的体积比为3:1，烧结处理的温度为450℃，烧结处理的时间为3h。
51.硼化铌纳米粉的制备方法为：
52.p1.称取纳米五氧化二铌和纳米三氧化二硼混合至球磨机中，加入丙酮，室温下混合球磨均匀，减压干燥后，得到氧化铌/氧化硼混合粉；其中，球磨使用的是氧化锆球，球磨的速度为600rpm，球磨的时间为6h；纳米五氧化二铌、纳米三氧化二硼与丙酮的质量比为4.27:1:6；
53.p2.将氧化铌/氧化硼混合粉置于气氛炉内，通入氢气和氦气的混合气替换出空气，升温至1350℃，保温处理5h，冷却至室温并粉碎处理后，得到硼化铌纳米粉；其中，氢气和氦气的混合气中，氢气和氦气的体积比为1:2。
54.第二道密封胶的制备方法为：
55.将第一组份的各成分混合至搅拌器内，升温至110℃，搅拌混合均匀后，抽成并冷却至室温，加入第二组分，再次搅拌混合均匀，即可；第一组分的搅拌混合时间为0.5h，加入第二组分后的搅拌混合时间为0.2h。
56.实施例2
57.一种具有抗低辐射low-e中空玻璃，包括铝合金框架以及固定在铝合金框架两侧的镀膜玻璃，其中铝合金框架与两层镀膜玻璃之间为密封结构；镀层玻璃上均涂覆有抗低辐射层。铝合金框架与两层镀膜玻璃之间的密封结构填充有稀有气体。抗低辐射层包括从内至外依次设置的硼酸锌层、第一铝氧化锌层、金属银层、第二铝氧化锌层、金属铜层和硅酸铝层。
58.硼酸锌层的厚度为20nm，第一铝氧化锌层的厚度为10nm，金属银层的厚度为5nm，第二铝氧化锌层的厚度为15nm，金属铜层的厚度为15nm，硅酸铝层的厚度为20nm。镀膜玻璃与铝合金框架通过双道密封形成密封结构。
59.双道密封结构包括第一道密封胶和第二道密封胶；第一道密封胶用于将镀膜玻璃与铝合金框架粘结；第二道密封胶设置在第一道密封胶的表面，用于保护第一道密封胶且同时起到再次强化固定密封结构的作用。第一道密封胶为丁基胶。第二道密封胶的成分包括第一组分和第二组分，在使用时需要将第一组分与第二组分混合均匀。第一道密封胶的厚度为5mm，第二道密封胶的厚度为4mm。
60.第一组分按照重量份数计算，包括：氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷58份、碳化硼/
硼化铌多孔微球17份、马来酸酐改性聚丁二烯10份、含氢硅油5份和三氟丙基甲基二乙氧基硅烷2份。第二组分按照重量份数计算，包括：钛酸四丁酯0.1份。
61.氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷的粘度为28000～35000pa.s。
62.硼化铌纳米粉的粒径为100～200nm，碳化硼/硼化铌多孔微球的粒径为0.5～1μm。
63.碳化硼/硼化铌多孔微球的制备方法为：
64.s1.称取硼酸混合至50％的乙醇水溶液中，搅拌至完全溶解后，调节ph为4.5～5.5，加入硼化铌纳米粉，超声分散均匀，升温至95℃，在搅拌的条件下逐滴加入20％的聚乙烯醇水溶液，滴加完毕后，在回流装置中反应2h，过滤收集固体，得到固体产物a；其中，聚乙烯醇的分子量为20000～25000；硼酸、硼化铌纳米粉、乙醇溶液与聚乙烯醇水溶液的质量比为1:1.2:8:5.3；
65.s2.将固体产物a置于气氛炉内，在氦气的保护下，先升温至450℃，保温处理2h后，继续升温至1250℃，保温处理3h，得到碳化硼包覆硼化铌微球；
66.s3.将碳化硼包覆硼化铌微球置于气氛炉中，通入氧气和氦气的混合气烧结处理，得到碳化硼/硼化铌多孔微球；其中，氧气和氦气的体积比为2:1，烧结处理的温度为400℃，烧结处理的时间为2h。
67.硼化铌纳米粉的制备方法为：
68.p1.称取纳米五氧化二铌和纳米三氧化二硼混合至球磨机中，加入丙酮，室温下混合球磨均匀，减压干燥后，得到氧化铌/氧化硼混合粉；其中，球磨使用的是氧化锆球，球磨的速度为500rpm，球磨的时间为5h；纳米五氧化二铌、纳米三氧化二硼与丙酮的质量比为4.15:1:5；
69.p2.将氧化铌/氧化硼混合粉置于气氛炉内，通入氢气和氦气的混合气替换出空气，升温至1200℃，保温处理4h，冷却至室温并粉碎处理后，得到硼化铌纳米粉；其中，氢气和氦气的混合气中，氢气和氦气的体积比为1:1。
70.第二道密封胶的制备方法为：
71.将第一组份的各成分混合至搅拌器内，升温至100℃，搅拌混合均匀后，抽成并冷却至室温，加入第二组分，再次搅拌混合均匀，即可；第一组分的搅拌混合时间为0.5h，加入第二组分后的搅拌混合时间为0.2h。
72.实施例3
73.一种具有抗低辐射low-e中空玻璃，包括铝合金框架以及固定在铝合金框架两侧的镀膜玻璃，其中铝合金框架与两层镀膜玻璃之间为密封结构；镀层玻璃上均涂覆有抗低辐射层。铝合金框架与两层镀膜玻璃之间的密封结构填充有稀有气体。抗低辐射层包括从内至外依次设置的硼酸锌层、第一铝氧化锌层、金属银层、第二铝氧化锌层、金属铜层和硅酸铝层。
74.硼酸锌层的厚度为30nm，第一铝氧化锌层的厚度为15nm，金属银层的厚度为10nm，第二铝氧化锌层的厚度为25nm，金属铜层的厚度为20nm，硅酸铝层的厚度为30nm。镀膜玻璃与铝合金框架通过双道密封形成密封结构。
75.双道密封结构包括第一道密封胶和第二道密封胶；第一道密封胶用于将镀膜玻璃与铝合金框架粘结；第二道密封胶设置在第一道密封胶的表面，用于保护第一道密封胶且同时起到再次强化固定密封结构的作用。第一道密封胶为丁基胶。第二道密封胶的成分包
括第一组分和第二组分，在使用时需要将第一组分与第二组分混合均匀。第一道密封胶的厚度为10mm，第二道密封胶的厚度为6mm。
76.第一组分按照重量份数计算，包括：氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷72份、碳化硼/硼化铌多孔微球22份、马来酸酐改性聚丁二烯15份、含氢硅油5～8份和三氟丙基甲基二乙氧基硅烷6份。第二组分按照重量份数计算，包括：钛酸四丁酯0.5份。
77.氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷的粘度为28000～35000pa.s。
78.硼化铌纳米粉的粒径为100～200nm，碳化硼/硼化铌多孔微球的粒径为0.5～1μm。
79.碳化硼/硼化铌多孔微球的制备方法为：
80.s1.称取硼酸混合至70％的乙醇水溶液中，搅拌至完全溶解后，调节ph为4.5～5.5，加入硼化铌纳米粉，超声分散均匀，升温至110℃，在搅拌的条件下逐滴加入35％的聚乙烯醇水溶液，滴加完毕后，在回流装置中反应4h，过滤收集固体，得到固体产物a；其中，聚乙烯醇的分子量为20000～25000；硼酸、硼化铌纳米粉、乙醇溶液与聚乙烯醇水溶液的质量比为1:2.6:12:7.9；
81.s2.将固体产物a置于气氛炉内，在氦气的保护下，先升温至550℃，保温处理3h后，继续升温至1350℃，保温处理6h，得到碳化硼包覆硼化铌微球；
82.s3.将碳化硼包覆硼化铌微球置于气氛炉中，通入氧气和氦气的混合气烧结处理，得到碳化硼/硼化铌多孔微球；其中，氧气和氦气的体积比为4:1，烧结处理的温度为500℃，烧结处理的时间为4h。
83.硼化铌纳米粉的制备方法为：
84.p1.称取纳米五氧化二铌和纳米三氧化二硼混合至球磨机中，加入丙酮，室温下混合球磨均匀，减压干燥后，得到氧化铌/氧化硼混合粉；其中，球磨使用的是氧化锆球，球磨的速度为800rpm，球磨的时间为8h；纳米五氧化二铌、纳米三氧化二硼与丙酮的质量比为4.56:1:8；
85.p2.将氧化铌/氧化硼混合粉置于气氛炉内，通入氢气和氦气的混合气替换出空气，升温至1500℃，保温处理6h，冷却至室温并粉碎处理后，得到硼化铌纳米粉；其中，氢气和氦气的混合气中，氢气和氦气的体积比为1:3。
86.第二道密封胶的制备方法为：
87.将第一组份的各成分混合至搅拌器内，升温至120℃，搅拌混合均匀后，抽成并冷却至室温，加入第二组分，再次搅拌混合均匀，即可；第一组分的搅拌混合时间为1h，加入第二组分后的搅拌混合时间为0.5h。
88.对比例1
89.一种中空玻璃用密封胶，包括第一组分和第二组分，在使用时需要将第一组分与第二组分混合均匀。密封胶的厚度为5mm。
90.第一组分按照重量份数计算，包括：氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷64份、碳化硼20份、马来酸酐改性聚丁二烯12份、含氢硅油6份和三氟丙基甲基二乙氧基硅烷4份。第二组分按照重量份数计算，包括：钛酸四丁酯0.3份。
91.氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷的粘度为28000～35000pa.s，碳化硼的粒径为0.5～1μm。
92.第二道密封胶的制备方法为：
93.将第一组份的各成分混合至搅拌器内，升温至110℃，搅拌混合均匀后，抽成并冷却至室温，加入第二组分，再次搅拌混合均匀，即可；第一组分的搅拌混合时间为0.5h，加入第二组分后的搅拌混合时间为0.2h。
94.对比例2
95.一种中空玻璃用密封胶，包括第一组分和第二组分，在使用时需要将第一组分与第二组分混合均匀。密封胶的厚度为5mm。
96.第一组分按照重量份数计算，包括：氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷64份、白炭黑(常规的填料)20份、马来酸酐改性聚丁二烯12份、含氢硅油6份和三氟丙基甲基二乙氧基硅烷4份。第二组分按照重量份数计算，包括：钛酸四丁酯0.3份。
97.氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷的粘度为28000～35000pa.s，白炭黑的粒径为0.5～1μm。
98.第二道密封胶的制备方法为：
99.将第一组份的各成分混合至搅拌器内，升温至110℃，搅拌混合均匀后，抽成并冷却至室温，加入第二组分，再次搅拌混合均匀，即可；第一组分的搅拌混合时间为0.5h，加入第二组分后的搅拌混合时间为0.2h。
100.为了更加清楚地说明本发明，将本发明实施例1～3制备得到的第二道密封胶与对比例1～2中制备得到的中空玻璃用密封胶使用gb/t 14683-2003《硅酮建筑密封胶》的标准进行性能上的检测对比，拉伸强度和断裂伸长率检测标准为gb/t 528-2009，结果如表1所示：
101.表1不同密封胶的检测结果
[0102][0103]
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。