一种具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃及其制备方法，该玻璃包括真空隔音层、透明基板以及分布在其上的抗紫外线薄膜层、具有自洁功能的薄膜层，所述的抗紫外线薄膜层位于玻璃与具有自洁功能薄膜层之间。本发明专利技术的具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃，可以吸收波长为100‑350nm的光线，吸收率高达90％以上，从而有效防止紫外线对皮肤的伤害及致癌性，并达到净化空气的作用。同时，本发明专利技术玻璃表面的自洁功能层具有超亲水性的，减少了清洁玻璃表面的麻烦。隔音层可以对各类噪音起到一定的屏蔽作用，使室内的感觉变得柔和。

Soundproof glass with self-cleaning function and ultraviolet resistance and preparation method thereof

The present invention provides a self insulating glass and its preparation method, anti ultraviolet cleaning function, including the glass vacuum insulation layer, a transparent substrate and distribution on the anti ultraviolet film layer has self-cleaning function of anti ultraviolet film layer, the film layer is located between glass and self cleaning function thin layer. The invention has the function of self-cleaning, anti ultraviolet sound insulation glass, can absorb wavelength of 100 350nm light absorption rate as high as 90%, so as to effectively prevent damage and carcinogenicity of ultraviolet radiation on the skin, and can achieve the function of purifying air. At the same time, the self-cleaning surface of the glass surface of the invention has super hydrophilicity and reduces the trouble of cleaning the glass surface. Sound insulation layer can play a certain role in shielding all kinds of noise, so that the interior feel soft.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜应用领域，具体涉及一种具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃及其制备方法。
技术介绍
众所周知，人如果长时间暴晒太阳，紫外线会使皮肤加速老化，从而产生皱纹、产生色斑、致使皮肤变得粗糙或引发一些皮肤疾病，例如皮肤炎、皮肤癌等等。另外，强太阳光照还会导致房屋以及汽车内的一些饰品老化、褪色，缩短其使用时间。然而目前大多汽车、储物室、海景房等的窗户上使用的普通玻璃一般功能较少、对于紫外线吸收欠佳，抗污能力较差、不易清洁。并且隔音效果不好，室内或车内易受外界噪音干扰。为了减少紫外线及噪音对人们的生活及身体带来不良影响，探寻使建筑物玻璃以及汽车车窗玻璃具有强吸收紫外线和隔音功能是必不可少的。目前，已经有多种技术来制备具有吸收紫外线能力的玻璃，例如，中国公开专利CN103613280A公开了一种紫外线吸收涂层的涂液和紫外线吸收玻璃，该紫外线吸收玻璃的紫外线吸收涂层包含SiO2和紫外线吸收剂，所述紫外线吸收涂层还包括用于储存和释放紫外线吸收剂中被紫外线激发电子的氧化物MOz，其中M＝V，Mn，Fe，Co，Ni，Zr，Nb，Mo，Ru，Ir，Rh，Pd，W，Re，Bi，In，Ga，Os；1≤z≤4。此种玻璃可以保护紫外线吸收剂和SiO2基体，防止紫外线吸收玻璃变色或失透。然而该玻璃不具备隔音和自洁的功能。中国公开专利CN103097320A公开了一种夹层玻璃，即在两片玻璃中间加一层PVB(聚乙烯醇缩丁醛)膜，该夹层膜具有吸收紫外线的功能。然而，此夹层玻璃制备工艺较复杂，提高了生产制造成本。另外，经检索发现常用于制造防紫外线镀膜玻璃的方法包括磁控溅射、化学气相沉积法以及溶胶-凝胶方法。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃及其制备方法，该玻璃不仅对紫外线吸收能力强，实现抗紫外线功能，从而有效防止紫外线对皮肤的伤害及致癌性，并达到净化空气的作用。此外，该玻璃还具有自洁功能和隔音效果，自洁功能使得玻璃易于清洁，减轻清洁玻璃的麻烦；隔音性能可以对外界噪音起到一定的屏蔽作用，从而使室内的感觉变得柔和。本专利技术的制备方法简单，薄膜掺杂比例更容易调节，做出的薄膜均匀致密，硬度高。制备工艺参数容易控制，可再现性良好。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术手段：一种具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃，包括：内透明基板、外透明基板以及设于内透明基板和外透明基板之间的真空隔音层，内透明基板表面依次设置内抗紫外线薄膜层和内自洁功能层，外透明基板表面依次设置外抗紫外线薄膜层和外自洁功能层；内外抗紫外线薄膜层为掺有V2O5的SiO2薄膜；内外自洁功能层为TiO2薄膜或纳米银薄膜。该隔音玻璃吸收光线的波长为100-350nm，紫外线吸收率为90％-95％。所述的内外抗紫外线薄膜层是SiO2与V2O5采用同腔共蒸方式蒸镀制成；其中SiO2作为主体材料通过电子束蒸发方式蒸镀；V2O5作为客体材料通过真空蒸镀方式蒸镀。所述的内外自洁功能层是TiO2采用电子束方式蒸镀制得。所述的真空隔音层内部为真空腔体，真空腔体是由微小支撑物或表面设置凸起的有机玻璃制成，内外透明基板通过密封材料密封。内外透明基板为硅酸钠玻璃或塑料。一种具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃的制备方法，包括以下步骤：1)将内玻璃基板依次放入洗洁精、丙酮、酒精、去离子水中分别超声清洗，取出后用氮气烘干；2)将烘干好的内玻璃基板转入蒸镀室同时采用真空蒸镀V2O5以及电子束蒸发SiO2，形成SiO2和V2O5组成的内抗紫外线薄膜层，得到蒸镀内抗紫外线薄膜层的内玻璃基板；3)将蒸镀内抗紫外线薄膜层的内玻璃基板放入烘干箱烘干；4)将烘干好的玻璃片再放入真空室采用电子束方式蒸发TiO2，制备内自洁功能层；得到了具有自洁功能、抗紫外线的玻璃片；5)将外玻璃基板依次按照与上述1)、2)、3)和4)所述的方法制备得到另外一片具有自洁功能、抗紫外线的玻璃片；6)将两个玻璃片之间通过微小支撑物或表面设置凸起的有机玻璃支撑且形成间隙，将间隙内抽成真空后，将两片半成品使用密封材料密封，形成具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃。步骤2)中，V2O5与SiO2的掺杂浓度比为3:4；蒸发压强为2.5×10-4─5.0×10-4Pa。步骤3)中，蒸发电流为20─25mA，蒸发压强为1.2×10-4─2.6×10-4Pa。抗紫外线薄膜层的厚度为70-100nm；自洁功能层厚度为10-20nm；真空隔音层厚度为1-1.7mm。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃片，由透明基板、真空隔音层、抗紫外线薄膜层和自洁功能层组成；该玻璃包括透明基板以及分布在其上的抗紫外线薄膜层、具有自洁功能的薄膜层和真空隔音层，所述的抗紫外线薄膜层位于玻璃与具有自洁功能薄膜层之间。透明基板可以实现普通玻璃的所有功能；第一层抗紫外线薄膜层由掺有V2O5等的SiO2薄膜，或其它具有吸收紫外线功能的薄膜层组成，可以大量吸收紫外入射光，降低有害紫外线的入射量，吸收率达到百分之九十以上，有效屏蔽有害光，对人体有较强的保护功能。此外，第二层薄膜自洁功能层为超亲水性氧化物TiO2薄膜以及能把有机物转化为二氧化碳和水的纳米银等薄膜，不仅具有保护作用，而且具有增透作用，还具有一定自洁功能，抗污效果显著，减少清洁频率。本专利技术的自清洁原理为：对于TiO2薄膜，TiO2在紫外线的作用下能够产生良好的光催化特性从而具有超亲水特性，使得很小的水滴会聚成较大水滴，在重力作用下脱落，从而使得沾染在其上的污渍易被水冲走，使玻璃具有自洁功能。中间层为真空隔音层，声音靠介质传播，而真空层可对外界噪音起到有效的屏蔽作用，从而使室内的感觉变得柔和。本专利技术的具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃，可以吸收波长为100-350nm的光线，吸收率高达90％以上，从而有效防止紫外线对皮肤的伤害及致癌性。同时，本专利技术玻璃表面的TiO2薄膜层具有超亲水性的自洁功能，减少了清洁玻璃表面的麻烦。本专利技术的制备方法简单，采用同腔共蒸方式蒸镀V2O5等的SiO2薄膜，再用电子束方式蒸镀金属氧化物TiO2。此方法掺杂方便、比例更容易调节，做出的薄膜均匀致密，硬度高。制备工艺参数容易控制，可再现性良好。【附图说明】图1为本专利技术具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃的剖面示意图。其中，A1和A分别为内外玻璃基板，中间D为真空隔音层，B1和B分别为内外抗紫外线薄膜层，C1和C分别为内外自洁功能层。图2为本专利技术的不同浓度掺杂对吸收紫外线影响的模拟仿真图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作详细描述：如图1所示，本专利技术一种具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃，包括内透明基板A1、外透明基板A以及设于内透明基板和外透明基板之间的真空隔音层D，贴近内、外透明基板由内而外分别依次包括抗紫外线薄膜层B1和B和自洁功能层C1和C，玻璃片对紫外线吸收率达90％-95％。透明基板A和A1为普通玻璃或具有柔性功能的其它透明基板；抗紫外线薄膜层B和B1为掺有V2O5等的SiO2薄膜，或其它具有吸收紫外线功能的薄膜层。SiO2与V2O5采用同腔共蒸方式蒸镀；V2O5作为客体材料通过真空蒸镀方式蒸镀。SiO2作为主体材料通过电子束蒸发方式蒸镀；自洁功能层C和C1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃，其特征在于，包括：内透明基板(A1)、外透明基板(A)以及设于内透明基板和外透明基板之间的真空隔音层(D)，内透明基板(A1)表面依次设置内抗紫外线薄膜层(B1)和内自洁功能层(C1)，外透明基板(A)表面依次设置外抗紫外线薄膜层(B)和外自洁功能层(C)；内外抗紫外线薄膜层(B1、B)为掺有V2O5的SiO2薄膜；内外自洁功能层(C1、C)为TiO2薄膜或纳米银薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃，其特征在于，包括：内透明基板(A1)、外透明基板(A)以及设于内透明基板和外透明基板之间的真空隔音层(D)，内透明基板(A1)表面依次设置内抗紫外线薄膜层(B1)和内自洁功能层(C1)，外透明基板(A)表面依次设置外抗紫外线薄膜层(B)和外自洁功能层(C)；内外抗紫外线薄膜层(B1、B)为掺有V2O5的SiO2薄膜；内外自洁功能层(C1、C)为TiO2薄膜或纳米银薄膜。2.根据权利1所述的一种具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃，其特征在于：该隔音玻璃吸收光线的波长为100-350nm，紫外线吸收率为90％-95％。3.根据权利要求1所述的一种具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃，其特征在于，所述的内外抗紫外线薄膜层(B1、B)是SiO2与V2O5采用同腔共蒸方式蒸镀制成；其中SiO2作为主体材料通过电子束蒸发方式蒸镀；V2O5作为客体材料通过真空蒸镀方式蒸镀。4.根据权利要求1所述的一种具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃，其特征在于，所述的内外自洁功能层(C1、C)是TiO2采用电子束方式蒸镀制得。5.根据权利要求1所述的一种具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃，其特征在于，所述的真空隔音层(D)内部为真空腔体，真空腔体是由微小支撑物或表面设置凸起的有机玻璃制成，内外透明基板(A1、A)通过密封材料密封。6.根据权利要求1所述的一种具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃，其特征在于，内外透明基板(A1、A)为硅酸钠玻璃或塑料。7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种具有自洁功能、抗紫外线的隔音玻璃的制备方法，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁利苹，邵鹏，张方辉，宋得瑞，杜帅，张婵婵，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61