隔熱保溫夾層安全玻璃及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種建筑節(jié)能玻璃及其制造方法，具體涉及一種隔熱保溫夾層安全玻 璃及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著人類社會(huì)科學(xué)與經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，更多代表著建筑美學(xué)的玻璃走向 千家萬(wàn)戶，建筑采用玻璃是為了建筑的自然采光與增加建筑的美感。建筑的自然采光在利 用可見光的同時(shí)，紫外線、紅外線也進(jìn)入了室內(nèi)。太陽(yáng)光中的波長(zhǎng)較短的紫外線不僅對(duì)家具 造成破壞，同時(shí)還會(huì)對(duì)人體造成皮膚的損傷、產(chǎn)生癌變等疾?。惶?yáng)光中的紅外線進(jìn)入室內(nèi) 造成室內(nèi)物體或空間升溫，這種升溫作用對(duì)冬季的采暖是有益的，但是，夏季的過量紅外線 進(jìn)入室內(nèi)的升溫作用，對(duì)人體的舒適度造成影響。玻璃占建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積的30~ 70%，在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，玻璃的傳熱系數(shù)較墻體小，所以，冬季通過玻璃的熱損失大于墻 體，夏季通過玻璃傳入室內(nèi)的熱量也大于墻體，全年通過玻璃的能耗超過外墻，大多數(shù)占到 建筑總能耗的40%以上。因此，具有夏季隔熱與冬季保溫的節(jié)能玻璃成為建筑玻璃的功能 需求。隨著高層建筑的增多，安全玻璃的使用受到社會(huì)各界的高度重視。我國(guó)地理位置按 照氣候分類為嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)，各地區(qū)對(duì)建筑玻璃的熱 工特性要求是不一樣的。如何有效使玻璃既具有隔熱功能、又具有保溫功能，適用于夏季隔 熱需求及冬季保溫需求的建筑玻璃的開發(fā)成了研宄的重要方面。
[0003] 報(bào)道透明玻璃隔熱涂料以及所制備的透明隔熱玻璃的專利文獻(xiàn)很多，其技術(shù)已經(jīng) 相當(dāng)成熟，透明隔熱玻璃應(yīng)用也已經(jīng)很廣泛了。例如，CN1232599C公開了一種納米透明隔 熱復(fù)合涂料，采用聚合物樹脂為成膜物、ITO、ATO為隔熱介質(zhì)的透明隔熱涂料。由于是在單 片玻璃的基礎(chǔ)上涂布隔熱涂料形成的隔熱玻璃，其傳熱系數(shù)K值基本沒有變化，其保溫性 的改善是有限的。
[0004] 現(xiàn)有PVB夾層玻璃是現(xiàn)代建筑使用的安全玻璃，是目前市場(chǎng)上具有實(shí)際意義的 真正的安全玻璃。PVB夾層玻璃的玻璃破損后的玻璃碎片仍牢牢地粘連在PVB中間膜上，有 效地防止玻璃破損后的二次傷害事故發(fā)生。然而，普通的PVB夾層玻璃對(duì)紫外線與太陽(yáng)紅 外輻射的阻隔小，達(dá)不到有效地阻隔太陽(yáng)光線中的紫外線和紅外線的目的。
[0005] 具有隔熱性能的安全玻璃目前已經(jīng)有大量的研宄，如CN103011622A公開了一種 鍍膜夾層玻璃及其制造方法，所述夾層玻璃的制備方法是，在第一層玻璃內(nèi)表面鍍有金屬 膜層或金屬氧化物層，再與聚合物膠片和第二層玻璃組成夾層玻璃。因其隔熱機(jī)理是所用 的金屬膜層或金屬氧化物層的熱反射作用，故該金屬膜層或金屬氧化物層對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生 光污染；該金屬膜層或金屬氧化物層是采用真空等離子噴鍍方法形成的，需要昂貴的設(shè)備 生產(chǎn)；為了防止金屬膜層或金屬氧化物層接觸空氣變質(zhì)，在制備夾層玻璃之前，還必須要把 靠近玻璃邊部的金屬層及金屬氧化物層打磨掉，再用聚合物膠膜封邊，其工藝復(fù)雜及設(shè)備 投資大；同時(shí)該專利技術(shù)沒有涉及建筑玻璃的保溫問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種不會(huì)產(chǎn) 生光污染，能有效地阻隔太陽(yáng)光線中的紫外線和紅外線，有利于提高建筑玻璃的隔熱保溫 性能的隔熱保溫夾層安全玻璃。
[0007] 本發(fā)明進(jìn)一步要解決的技術(shù)問題是，提供一種工藝流程短，操作簡(jiǎn)單，設(shè)備投入 小，成本低的隔熱保溫夾層安全玻璃的制造方法。
[0008] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：一種隔熱保溫夾層安全玻璃，從 上往下依次為第一層玻璃、涂布在第一層玻璃內(nèi)表面的透明隔熱涂層、聚合物膠片和第二 層玻璃。
[0009] 進(jìn)一步，所述隔熱保溫夾層安全玻璃還設(shè)有氣體間隔層和第三層玻璃；所述第二 層和第三層玻璃通過密封膠封邊并形成氣體間隔層。所述密封膠通常選用丁基膠與聚氨 酯。這種具有氣體間隔層的隔熱保溫夾層安全玻璃可以稱為隔熱保溫夾層安全中空玻璃。 [0010] 進(jìn)一步，所述透明隔熱涂層是由主要組分為具有隔熱功能的金屬氧化物和聚合物 成膜物的隔熱涂料涂布而成。
[0011] 進(jìn)一步，所述金屬氧化物為具有半導(dǎo)體特性的金屬氧化物，包括銻摻雜二氧化錫、 錫摻雜氧化銦、氧化鋅、硫化銅、氧化鋁或氧化鎢中的一種或幾種。所述金屬氧化物為納米 氧化物，納米粒子的原始粒徑50~lOOnm，經(jīng)過研磨后粒徑達(dá)到10~30nm。所述金屬氧化 物在可見光范圍內(nèi)的吸收性小，保證涂膜有很高的可見光透過率，同時(shí)具有較強(qiáng)的紫外與 近紅外吸收率，達(dá)到高可見光透過率與高紅外線與紫外線阻隔率的目的。
[0012] 進(jìn)一步，所述聚合物成膜物為聚氨酯樹脂或聚丙烯酸樹脂。所述聚合物成膜物與 玻璃的粘合力強(qiáng)、透明度高、耐老化性好。
[0013] 進(jìn)一步，所述聚合物成膜物在涂料中的質(zhì)量百分比為20~50%，優(yōu)選30~40% ;所 述金屬氧化物在涂料中的添加量相當(dāng)于聚合物成膜物質(zhì)量的〇. 1~15%。所述金屬氧化物 是本發(fā)明隔熱保溫夾層安全玻璃隔熱功能的主體，若加入量過少，則滿足不了隔熱要求，若 加入量過多，則影響可見光的透過率，一般選擇相當(dāng)于聚合物成膜物質(zhì)量0. 1~15%的添加 量，綜合考慮隔熱效果與涂料價(jià)格的性價(jià)比的情況下，優(yōu)選的添加量為1~12% (進(jìn)一步優(yōu) 選4~11%)〇
[0014] 進(jìn)一步，所述隔熱涂料由隔熱漿料制備而成；隔熱漿料的制備方法是：先在一部 分聚合物成膜物的分散體中，加入相當(dāng)于聚合物成膜物總質(zhì)量〇. 1~15%的金屬氧化物， 再加入分散劑、潤(rùn)濕劑和增稠劑，攪拌下分散〇. 5~I. 5h后，再研磨15~25h，得粒徑為 10~30nm的隔熱漿料；在余下部分聚合物成膜物的分散體中加入所得隔熱漿料，攪拌分散 0. 5~I. 5h，即得隔熱涂料。所述攪拌分散的速度為100~500轉(zhuǎn)/min。在制備漿料與制 備涂料的過程中，分散劑、潤(rùn)濕劑和增稠劑的添加量按照常規(guī)方法根據(jù)對(duì)隔熱涂料性能的 要求進(jìn)行調(diào)整，分散劑、潤(rùn)濕劑和增稠劑的添加總質(zhì)量為金屬氧化物的〇. 1~5%。所述聚合 物成膜物樹脂分散體是指將聚合物成膜物樹脂分散后所得聚合物成膜物樹脂乳液或溶液。 聚合物成膜物的分散體分兩部分加入主要是為了便于金屬氧化物的分散，兩部分加入的用 量不需要明確分配。
[0015] 進(jìn)一步，所述透明隔熱涂層的干膜厚度為10~50 μπι。透明隔熱涂層的干膜厚度 與所要求的隔熱玻璃的隔熱效果以及涂膜中隔熱材料的用量相關(guān)。
[0016] 進(jìn)一步，所述聚合物膠片為聚乙烯醇縮丁醛或乙烯-醋酸乙烯共聚物，聚合物膠 片厚度為〇. 38~I. 52mm。膜層厚度是按照夾層玻璃的性能要求選用的。
[0017] 進(jìn)一步，所述氣體間隔層的厚度為6~12_。氣體間隔層的作用是增加中空玻璃 的保溫效果，氣體間隔層的厚度按照建筑保溫要求確定。
[0018] 進(jìn)一步，所述第三層玻璃為普通玻璃或Low-E玻璃。Low-E玻璃又稱低輻射玻璃， 采用Low-E玻璃能進(jìn)一步提高其保溫性；所述普通玻璃可以是普通透明玻璃，也可以是著 色透明玻璃等。具有氣體間隔層和第三層玻璃的即隔熱保溫夾層安全中空玻璃。
[0019] 本發(fā)明進(jìn)一步解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：隔熱保溫夾層安全玻璃的 制造方法，包括以下步驟： (1) 透明隔熱涂層的制備：在第一層玻璃的內(nèi)表面采用噴涂或滾涂的方法涂布隔熱涂 料，然后在100~120°C下，烘烤1~30min，形成透明隔熱涂層； (2) 隔熱保溫夾層安全玻璃的制備：將步驟（1)所得涂布了透明隔熱涂層的第一層 玻璃、聚合物膠片和第二層玻璃依次疊放，在成型壓力〇. 3~0. SMPa下，溫度從室溫升至 120~150°C后，保溫2~5h，冷卻至室溫，得隔熱保溫夾層安全玻璃。
[0020] 進(jìn)一步，隔熱保溫夾層安全玻璃的制造方法，包括以下步驟： (1) 透明隔熱涂層的制備：在第一層玻璃的內(nèi)表面采用噴涂或滾涂的方法涂布隔熱涂 料，然后在100~120°C下，烘烤1~30min，形成透明隔熱涂層； (2) 隔熱保溫夾層安全玻璃的制備：將步驟（1)所得涂布了透明隔熱涂層的第一層 玻