一種納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及汽車與建筑節(jié)能玻璃技術(shù)領(lǐng)域，具體公開一種納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃及其制作方法。該夾層中空玻璃，包括第一層玻璃、第二層玻璃，第一層玻璃和第二層玻璃之間夾設(shè)摻入復(fù)合氧化鎢納米陶瓷分散液的改性PVB中間膜，第二層玻璃的一側(cè)設(shè)置第三層玻璃；第二層玻璃與第三層玻璃之間通過中空玻璃間隔條粘合和密封，并形成中空層；第三層玻璃為Low?E玻璃，其Low?E膜層朝向第二層玻璃。納米陶瓷改性PVB中間膜，對紅外線和紫外線都具有較高的阻隔作用，結(jié)合第三層設(shè)置的Low?E玻璃形成的中空玻璃，大幅降低了玻璃遮陽系數(shù)和傳熱系數(shù)，并提高光熱比和舒適性，提升了夏季隔熱與保溫效能、降低空調(diào)能耗，達(dá)到很好的節(jié)能效果。
【專利說明】
一種納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車前擋風(fēng)玻璃與建筑節(jié)能玻璃技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常汽車使用的擋風(fēng)玻璃中，或者建筑玻璃幕墻使用的玻璃，通過在兩層玻璃板之間夾持中間膜制成夾層玻璃，例如PVB膜、EVA膜等，利用中間膜結(jié)構(gòu)的透明和粘結(jié)性，提高玻璃的耐穿透性能，同時玻璃在收到外部沖擊時，破碎了的玻璃碎片貼合在透明粘結(jié)劑層上，防止其飛濺，提高玻璃的安全性能。但是目前的PVB膜、EVA膜的隔熱性能較差，制備的夾層玻璃的隔熱保溫性能不能滿足人們的需求，也不符合現(xiàn)代社會追求舒適與倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保的理念。
[0003]窗玻璃節(jié)能包括夏季及冬季，對夏季節(jié)能主要是阻擋太陽輻射熱能進(jìn)入室內(nèi)、車內(nèi)，而冬季則為室內(nèi)保溫。相對增熱RHG(Relative Heat Gain)表示由于室內(nèi)外溫差和太陽輻射傳入室內(nèi)的總熱量:
[0004]RHG = Qg+Qf = U(To-Ti)+SHGF x Sc
[0005]Qg為室內(nèi)外溫差引起的傳熱;Qf為陽光輻射引入的傳熱；
[0006]To、Ti分別為室外、室內(nèi)溫度，To-Ti表示室外相對室內(nèi)的溫差；
[0007]SHGF(SoIar Heat Gain Factor)為太陽輻射得熱因子，根據(jù)不同地區(qū)有不同取值，為該地區(qū)常數(shù);U為傳熱系數(shù)(U值分為夏季和冬季)；Sc為遮陽比:Sc = SHGC/0.889 ； SHGC為太陽能總透射比；
[0008]U與Sc決定了玻璃能耗的比率，與節(jié)能效率成線性正比關(guān)系，冬季室內(nèi)溫度高于室夕卜，Qg為負(fù)值，表示室內(nèi)向室外的散熱傳遞;夏季則以Qf為主。現(xiàn)有技術(shù)中為降低Sc，所采用的方法是第二層玻璃使用離線遮陽型1w-E玻璃;為提高光熱比(可見光/SHGC)，使用雙銀甚至三銀遮陽型Low-E玻璃。但是上述這些方法存在以下缺陷:
[0009]I)在降低Sc的同時，降低了可見光透光率，造成窗玻璃灰暗，室內(nèi)采光不足，而且因更多時間使用室內(nèi)照明而增加耗電；
[0010]2)為增加隔熱效果必須增加對近紅外區(qū)的反射，而近紅外區(qū)與可見光在波長780nm處交界，使部分反射進(jìn)入可見光區(qū)，因而增加了可見光的反射，造成城市光污染；
[0011]3)為實現(xiàn)更好的隔熱效果，需在第二層使用Low-E玻璃，與室外側(cè)白玻粘合制成夾層玻璃，Low-E膜層面向中空層。由于離線Low-E膜層不堅固及熱反射等特性，增加了夾層玻璃生產(chǎn)難度；
[0012]4)為提高可見光透射和減少近紅外透射，需采用雙銀或昂貴的三銀遮陽型離線Low-E玻璃，增加了材料成本。
[0013]5) Low-E、特別是雙層或三層鍍膜(一般稱雙銀、三銀)的Low-E玻璃對電磁波的屏蔽較大，使進(jìn)入車內(nèi)、室內(nèi)的手機、W1-Fi等信號較弱，影響通信功能。
[0014]因此，研究開發(fā)出一種較低成本、不改變現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備和工藝、具有高隔熱和抗紫外線輻射性能、良好的光學(xué)特性、不屏蔽無線信號的夾層中空玻璃，對提高汽車與建筑的玻璃的舒適性與節(jié)能性能，具有重要的市場價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的之一在于提供一種隔熱、保溫、光學(xué)性能和安全性能好的納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃。
[0016]同時，本發(fā)明還在于提供一種納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃的制作方法。
[0017]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0018]—種納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃，包括第一層玻璃、第二層玻璃，所述第一層玻璃和第二層玻璃之間夾設(shè)納米陶瓷中間膜，所述第二層玻璃的一側(cè)設(shè)置第三層玻璃;所述第二層玻璃與第三層玻璃之間通過中空玻璃間隔條粘合和密封，并形成中空層;所述第三層玻璃為Low-E玻璃，其Low-E膜層朝向第二層玻璃;所述納米陶瓷中間膜為摻入復(fù)合氧化鎢納米陶瓷分散液的改性PVB膠膜。
[0019]所述納米陶瓷中間膜是以無機復(fù)合氧化鎢、增塑劑、聚乙烯醇縮丁醛為主要原料制備而得;其制備方法包括首先將無機復(fù)合氧化媽原料通過潤濕、研磨制成高性能的納米陶瓷隔熱粉體，再將高性能的納米陶瓷隔熱粉體加入有機溶劑中進(jìn)行穩(wěn)定化分散，使每一粒粉體長久分離，形成穩(wěn)定的納米陶瓷分散液，再將納米陶瓷分散液與增塑劑混合后，加入到聚乙烯醇縮丁醛中，經(jīng)過擠塑成型，制得具有隔熱功能的納米陶瓷中間膜。
[0020]所述第一層玻璃和第二層玻璃均為厚度為2?6mm的普通透明玻璃。
[0021]為了進(jìn)一步提高夾層玻璃的機械強度，優(yōu)選的，所述第一層玻璃為鋼化玻璃。
[0022]所述中空玻璃間隔條為普通隔離條或暖邊條。
[0023]所述中空層填充有干燥空氣，為了進(jìn)一步提高節(jié)能效果，所述中空層填充氬氣或氪氣。
[0024]—種納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃的制作方法，包括以下操作步驟:
[0025]I)取第一層玻璃、第二層玻璃、納米陶瓷中間膜，進(jìn)行組裝；
[0026]2)步驟I)組裝完成后依次進(jìn)行預(yù)壓合、正壓合；
[0027]3)步驟2)正壓合完成后的夾層玻璃檢測合格后，取第三層Low-E玻璃采用中空玻璃間隔條粘貼和密封組裝成夾層中空玻璃。
[0028]所述步驟I)進(jìn)行組裝操作前還包括將第一層玻璃和第二層玻璃分別依次進(jìn)行裁切、洗滌和干燥處理;還包括將納米陶瓷中間膜依次進(jìn)行伸展、裁切和含水率調(diào)整。
[0029]所述步驟2)中，如需進(jìn)一步提高節(jié)能效果，還包括對夾層中空玻璃進(jìn)行充氬氣、或氪氣。
[0030]還包括將組裝成的夾層中空玻璃進(jìn)行質(zhì)量檢測。
[0031]所述納米陶瓷中間膜通過熱壓工序分別與第一層玻璃和第二層玻璃粘結(jié)形成一體。
[0032]本發(fā)明納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃，采用納米陶瓷中間膜作為夾層形成夾層玻璃后，又增設(shè)第三層玻璃，第三層玻璃與夾層玻璃再制成中空玻璃，并且第三層玻璃采用Low-E玻璃，具有以下優(yōu)勢:
[0033]I)由于采用摻入復(fù)合氧化鎢納米陶瓷分散液的改性PVB膠膜，增加了對太陽光譜的選擇性，對780nm?2500nm的近紅外熱能吸收90%以上，對紫外線吸收達(dá)99%以上。采用這種PVB膠膜作為中間膜層，太陽光入射第一層玻璃后，90%以上的近紅外熱能被吸收，部分熱能經(jīng)中間膜接觸換熱傳導(dǎo)到第二層玻璃，由于第二層與第三層玻璃構(gòu)成的Low-E中空玻璃傳熱系數(shù)較低，因此透過中空玻璃再傳遞到室內(nèi)總熱量也較低，不足太陽輻射中全部近紅外能量的15%，其隔熱效果更好；
[0034]2)摻入復(fù)合氧化鎢納米陶瓷分散液的改性PVB膠膜作為中間膜的使用，使制備的夾層中空玻璃具有更高的光熱比，可見光透射比高達(dá)75%以上，在780nm處透射比下降斜率更陡峭，使得太陽透過夾層玻璃的近紅外熱源減少80%以上，而近紅外是太陽輻射中的主要熱源。從而減少了夏天太陽對室內(nèi)的加熱增溫作用，降低空調(diào)能耗，實現(xiàn)夏季的節(jié)能效果。同樣的道理，在冬季，室內(nèi)溫度高于室外溫度時，由于夾層玻璃較低的傳熱系數(shù)，降低室內(nèi)熱量向室外的傳導(dǎo)，具有保溫效果；
[0035]3)由于納米陶瓷中間膜反射率極低，使制備的夾層中空玻璃可見光反射率<8%，遠(yuǎn)小于現(xiàn)有產(chǎn)品，不會造成城市光污染；
[0036]4)對于由第二層玻璃和第三層Low-E玻璃形成的中空層而言，無論Low-E膜層在中空層的哪一面?zhèn)鳠嵯禂?shù)都是相同的，因而無需在制作夾層玻璃工序中使用Low-E玻璃，從而減少生產(chǎn)難度和增加成品率。
[0037]本發(fā)明PVB膠膜夾層中空玻璃的制作方法，采用現(xiàn)有夾層玻璃、中空設(shè)備、鋼化設(shè)備生產(chǎn)線生產(chǎn)，生產(chǎn)本發(fā)明產(chǎn)品無需重新購買生產(chǎn)設(shè)備，節(jié)約改造投資。
【附圖說明】
[0038]圖1是本發(fā)明實施例提供的納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖2是本發(fā)明實施例采用的納米陶瓷中間膜的制造工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0040]下面通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0041 ] 實施例
[0042]—種納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃，包括第一層玻璃1、第二層玻璃2，所述第一層玻璃I和第二層玻璃2之間夾設(shè)摻入復(fù)合氧化鎢納米陶瓷分散液的改性PVB膠膜3，所述第二層玻璃2的一側(cè)設(shè)置第三層Low-E玻璃4;所述第二層玻璃2與第三層Low-E玻璃4之間通過中空玻璃間隔條5粘合和密封，并形成中空層6;所述Low-E玻璃的Low-E膜層7朝向第二層玻璃。
[0043]其中摻入復(fù)合氧化鎢納米陶瓷分散液的改性PVB膠膜以無機復(fù)合氧化鎢、增塑劑、聚乙烯醇縮丁醛為主要原料制備而得;其制備方法包括首先將無機復(fù)合氧化鎢原料通過潤濕、研磨制成高性能的納米陶瓷隔熱粉體，再將高性能的納米陶瓷隔熱粉體加入有機溶劑中進(jìn)行穩(wěn)定化分散，使每一粒粉體長久分離，形成穩(wěn)定的納米陶瓷分散液，再將納米陶瓷分散液與增塑劑混合后，加入到聚乙烯醇縮丁醛中，經(jīng)過擠塑成型，制得具有隔熱功能的摻入復(fù)合氧化鎢納米陶瓷分散液的改性PVB膠膜。其制造流程如圖2所示。
[0044]第一層玻璃和第二層玻璃可以采用厚度為2?6mm的普通透明玻璃。為了進(jìn)一步提高夾層玻璃的機械強度，優(yōu)選的第一層玻璃為鋼化玻璃。
[0045]其中中空玻璃間隔條5可以采用中空玻璃生產(chǎn)用的普通間隔條或暖邊條。
[0046]中空層填充有干燥空氣，為了進(jìn)一步提高夾層中空玻璃的節(jié)能效果，也可以填充氬氣或氪氣等惰性氣體。
[0047]本實施例納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃的制作方法，包括以下操作步驟:
[0048]I)取第一層玻璃和第二層玻璃分別進(jìn)行裁切成所需的尺寸，并分別進(jìn)行洗滌和干燥處理，備用；取摻入復(fù)合氧化鎢納米陶瓷分散液的改性PVB膠膜依次進(jìn)行伸展、裁切和含水率調(diào)整處理，然后與洗滌和干燥處理后的第一層玻璃和第二層玻璃進(jìn)行組裝；
[0049]2)步驟I)組裝完成后依次進(jìn)行預(yù)壓合、正壓合；
[0050]3)步驟2)正壓合完成后的夾層玻璃檢測合格后，取第三層Low-E玻璃采用中空玻璃間隔條粘貼和密封組裝成夾層中空玻璃，在中空層充入氬氣或氪氣，并進(jìn)行質(zhì)量檢測，即完成。
【主權(quán)項】
1.一種納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃，其特征在于，包括第一層玻璃、第二層玻璃，所述第一層玻璃和第二層玻璃之間夾設(shè)納米陶瓷中間膜，所述第二層玻璃的一側(cè)設(shè)置第三層玻璃;所述第二層玻璃與第三層玻璃之間通過中空玻璃間隔條粘合和密封，并形成中空層；所述第三層玻璃為Low-E玻璃，其Low-E膜層朝向第二層玻璃;所述納米陶瓷中間膜為摻入復(fù)合氧化鎢納米陶瓷分散液的改性PVB膠膜。2.如權(quán)利要求1所述的納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃，其特征在于，所述納米陶瓷中間膜是以無機復(fù)合氧化鎢、增塑劑、聚乙烯醇縮丁醛為主要原料制備而得;其制備方法包括首先將無機復(fù)合氧化鎢原料通過潤濕、研磨制成高性能的納米陶瓷隔熱粉體，再將高性能的納米陶瓷隔熱粉體加入有機溶劑中進(jìn)行穩(wěn)定化分散，使每一粒粉體長久分離，形成穩(wěn)定的納米陶瓷分散液，再將納米陶瓷分散液與增塑劑混合后，加入到聚乙烯醇縮丁醛中，經(jīng)過擠塑成型，制得具有隔熱功能的納米陶瓷中間膜。3.如權(quán)利要求1或2所述的納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃，其特征在于，所述第一層玻璃和第二層玻璃均為厚度為2?6mm的普通透明玻璃。4.如權(quán)利要求1或2所述的納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃，其特征在于，所述第一層玻璃為鋼化玻璃。5.如權(quán)利要求1或2所述的納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃，其特征在于，所述中空玻璃間隔條為普通隔離條或暖邊條。6.如權(quán)利要求1或2所述的納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃，其特征在于，所述中空層填充有干燥空氣、氬氣或氪氣。7.—種如權(quán)利要求1所述的納米陶瓷中間膜夾層中空玻璃的制作方法，其特征在于，包括以下操作步驟: 1)取第一層玻璃、第二層玻璃、納米陶瓷中間膜，進(jìn)行組裝； 2)步驟I)組裝完成后依次進(jìn)行預(yù)壓合、正壓合； 3)步驟2)正壓合完成后的夾層玻璃檢測合格后，取第三層Low-E玻璃采用中空玻璃間隔條粘貼和密封組裝成夾層中空玻璃。8.如權(quán)利要求7所述的夾層中空玻璃的制作方法，其特征在于，所述步驟I)進(jìn)行組裝操作前還包括將第一層玻璃和第二層玻璃分別依次進(jìn)行裁切、洗滌和干燥處理;還包括將納米陶瓷中間膜依次進(jìn)行伸展、裁切和含水率調(diào)整。9.如權(quán)利要求7所述的夾層中空玻璃的制作方法，其特征在于，步驟2)中還包括在夾層中空玻璃的中空層沖入氬氣或氪氣。
【文檔編號】C03C27/12GK105835480SQ201610075185
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年2月3日
【發(fā)明人】武愛平
【申請人】Vecast（北京）科技有限公司