【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及玻璃，具体涉及一种隔热自清洁涂膜钢化玻璃及其制备方法。
技术介绍
1、目前的隔热玻璃如low-e玻璃、高隔热浮法玻璃等，主要采用物理方法镀膜，对可见光的反射率高，光污染现象严重，且成本高、耐候性和表面亲水性不足。更重要的是，这类节能玻璃的外表面，在长期使用后都不可避免地吸附和沉积空气污染物，随着空气污染物的日益累积，会形成顽固性污渍后，导致玻璃表面透光率不断下降，并影响建筑物外观，需要人工清洗，这导致增加使用维护成本以及安全隐患。
2、为了克服隔热用的low-e玻璃成本高、耐候性和表面亲水性不足的缺点，陆晔等人提出一种以大分子硅油为成膜为原料，以纳米半导体氧化锡锑(ato)颗粒为隔热成份的浆料，但是大分子硅油转化为二氧化硅薄膜需要的烧结时间长，不利于获得高强度薄膜。另外，在空气中玻璃表面的硅羟基，如果没有高效光触媒不断地为供氧化空穴生成硅羟基，很容易被其他污染物所取代，其表面亲水性不可持久。
3、目前在玻璃表面实现自清洁，主要有两种的技术手段。一种是玻璃表面的超疏水型自清洁，但是这种疏水型表面，会不断吸附空气中的有机物污染最终丧失清洁能力。另外一种玻璃表面的自清洁是光触酶技术的亲水型自清洁技术，目前主要由纳米二氧化钛与多孔二氧化硅形成的纳米多孔复合薄膜为代表。将正硅酸乙酯水解制备的含纳米二氧化硅的前驱物，与水热合成纳米二氧化钛混合后，多次涂敷在玻璃表面并进行长达2个小时的烧结。但是上述技术方案工业化生产存在明显的不足。第一，溶胶凝胶法溶液自身存在稳定性不足的缺点，随着时间的延长，水解正硅酸酯
4、因此，有必要研发一种隔热效果好、又具备较好的自清洁能力的玻璃。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本专利技术提供一种隔热自清洁涂膜钢化玻璃及其制备方法。
2、本专利技术采用的技术方案：一种隔热自清洁涂膜钢化玻璃，包括玻璃原片、热镀膜层和自清洁膜层，所述隔热镀膜层和自清洁膜层分别涂膜于所述玻璃原片的相对侧表面，或，所述隔热镀膜层和自清洁膜层涂膜于所述玻璃原片的同一侧表面，且所述自清洁膜层位于最外层；
3、所述隔热镀膜层包括以下重量份数的原料：聚合度不超过200的有机硅低聚物20～60份、具有隔热功能的氧化物半导体纳米颗粒5～30份、纳米二氧化钛颗粒0～10份、具有包覆功能钛偶联剂0.1～5份、有机溶剂3～80份、水0～70份、炔二醇分子型消泡剂0～0.5份；
4、所述自清洁膜层包括以下重量份数的原料：聚合度不超过200的有机硅低聚物5～25份、纳米二氧化钛颗粒3～20份、与有机硅低聚物互溶并交联的水溶性聚合物5～30份、改性硅溶胶0.5～10份、有机溶剂5～80份和水0～80份。
5、进一步地，优选在所述隔热镀膜层以及所述自清洁膜层中，所述有机硅低聚物为正硅酸甲酯有机硅低聚物、正硅酸乙基有机硅低聚物、氨基硅油有机硅低聚物、γ-巯丙基三甲氧基硅烷低聚物、嗪基有机硅低聚物中的至少一种；和/或，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚和乙酸乙酯中的至少一种。
6、进一步地，优选所述有机硅低聚物的聚合度为5～200。
7、进一步地，优选在所述隔热镀膜层中，所述具有隔热功能的氧化物半导体纳米颗粒为纳米氧化锡锑、纳米氧化铟锡、纳米铯钨、纳米氟掺杂氧化锑和纳米铝掺杂氧化锌中的至少一种；和/或，所述具有包覆功能钛偶联剂为杜邦tyzor 107。
8、进一步地，优选所述具有隔热功能的氧化物半导体纳米颗粒的平均粒径≤50nm。
9、进一步地，优选在所述隔热镀膜层以及所述自清洁膜层中，所述纳米二氧化钛颗粒为金红石型纳米二氧化钛、锐钛矿型二氧化钛中的至少一种；所述纳米二氧化钛颗粒的平均粒径≤30nm。
10、进一步地，优选所述有机改性硅溶胶为表面有机碳羟基改性硅溶胶，所述有机改性硅溶胶的粒径≤25nm。
11、进一步地，优选所述水溶性聚合物为水性丙烯酸树脂、魔芋葡聚糖、水溶性氨基树脂、水溶性亚胺基树脂和水溶性羧酸树脂中的至少一种。
12、一种隔热自清洁涂膜钢化玻璃的制备方法，包括以下步骤：
13、s1、隔热镀膜层浆料的制备：加入水和有机溶剂，然后加入具有隔热功能的氧化物半导体纳米颗粒、纳米二氧化钛颗粒、具有包覆功能钛偶联剂，搅拌均匀；然后加入有机硅低聚物、炔二醇分子型消泡剂，分散搅拌均匀备用；
14、s2、自清洁膜层浆料的制备：在水和/或溶剂中，加入纳米二氧化钛颗粒、改性硅溶胶、有机硅树脂低聚物、以及与有机硅低聚物互溶并交联的水溶性聚合物，分散搅拌均匀备用；
15、s3、玻璃原片清洗，除静电，备用；
16、s4、在玻璃原片的一表面上辊涂或者喷涂步骤s1制备的隔热镀膜层浆料，加热固化，得到隔热镀膜层；
17、s5、辊涂或者喷涂步骤s2制备的自清洁膜层浆料，涂层涂于所述隔热镀膜层上方，或涂于玻璃原片的另一表面，加热固化，得到自清洁膜层；
18、s6、固化之后，对玻璃进行钢化，待冷却后即可得到隔热自清洁涂膜钢化玻璃。
19、进一步地，优选在步骤s4中，加热温度为160～280℃，加热固化3～5min，隔热镀膜层的最终膜厚控制在50～1500nm；
20、在步骤s5中，加热温度为160～280℃，加热固化3～7min，自清洁膜层的最终膜厚控制在80～300nm；
21、在步骤s6中，将玻璃放置钢化炉钢化5～15min，钢化温度为550～670℃。
22、实施本专利技术至少包括以下优异效果：
23、1、隔热镀膜层中采用有机硅低聚物、具有包覆功能的钛偶联剂，相比于传统硅树脂和交联剂，可以大幅提高隔热镀膜层的附着力和强度，经过钢化处理后，隔热镀膜层与玻璃原片融为一体，硬度高，耐刮擦，可单片使用，也可双片同时使用，相比于物理镀膜隔热玻璃，这类化学镀膜薄膜成本更低，不会发生氧化，经久耐用。
24、2、隔热镀膜层中具有隔热功能的氧化物半导体纳米颗粒被具有包覆功能钛偶联剂包覆后，在薄膜中可以大幅度提高光催化能力，相比于其他方法制备的隔热镀膜层，具有持续的亲水型自清洁功能。
25、3、自清洁膜层中有机硅低聚物、羰基改性硅溶胶、与有机硅低聚物互溶并交联的水溶性聚合物的搭配使用提高了自清洁膜层的强度、耐候性和耐磨性提升，作为节能玻璃外层，解决了节能玻璃使用过程中，需要定期高空清洗的问题。
26、4、本专利技术的隔热自清洁涂膜钢化玻璃通过浆料化学镀膜和烧结形成，相比物理镀膜的隔热玻本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种隔热自清洁涂膜钢化玻璃，其特征在于，包括玻璃原片、至少一层隔热镀膜层和至少一层自清洁膜层，至少一层所述隔热镀膜层和至少一层自清洁膜层分别涂膜于所述玻璃原片的相对侧表面，或，所述隔热镀膜层和自清洁膜层涂膜于所述玻璃原片的同一侧表面，且至少一层所述自清洁膜层位于最外层；
2.根据权利要求1所述的隔热自清洁涂膜钢化玻璃，其特征在于，在所述隔热镀膜层以及所述自清洁膜层中，所述有机硅低聚物为正硅酸甲酯有机硅低聚物、正硅酸乙基有机硅低聚物、氨基硅油有机硅低聚物、γ-巯丙基三甲氧基硅烷低聚物、嗪基有机硅低聚物中的至少一种；和/或，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚和乙酸乙酯中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的隔热自清洁涂膜钢化玻璃，其特征在于，所述有机硅低聚物的聚合度为5～200。
4.根据权利要求1所述的隔热自清洁涂膜钢化玻璃，其特征在于，在所述隔热镀膜层中，所述具有隔热功能的氧化物半导体纳米颗粒为纳米氧化锡锑、纳米氧化铟锡、纳米铯钨、纳米氟掺杂氧化锑和纳米铝掺杂氧化锌中的至少一种；和/或，所述具有包
5.根据权利要求4所述的隔热自清洁涂膜钢化玻璃，其特征在于，所述具有隔热功能的氧化物半导体纳米颗粒的平均粒径≤50nm。
6.根据权利要求1所述的隔热自清洁涂膜钢化玻璃，其特征在于，在所述隔热镀膜层以及所述自清洁膜层中，所述纳米二氧化钛颗粒为金红石型纳米二氧化钛、锐钛矿型二氧化钛中的至少一种；所述纳米二氧化钛颗粒的平均粒径≤30nm。
7.根据权利要求1所述的隔热自清洁涂膜钢化玻璃，其特征在于，所述有机改性硅溶胶为表面有机碳羟基改性硅溶胶，所述有机改性硅溶胶的粒径≤25nm。
8.根据权利要求1所述的隔热自清洁涂膜钢化玻璃，其特征在于，所述水溶性聚合物为水性丙烯酸树脂、魔芋葡聚糖、水溶性氨基树脂、水溶性亚胺基树脂和水溶性羧酸树脂中的至少一种。
9.一种权利要求1-8任意一项所述的隔热自清洁涂膜钢化玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的隔热自清洁涂膜钢化玻璃的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，加热温度为160～280℃，加热固化3～5min，隔热镀膜层的最终膜厚控制在50～1500nm；
...【技术特征摘要】
1.一种隔热自清洁涂膜钢化玻璃，其特征在于，包括玻璃原片、至少一层隔热镀膜层和至少一层自清洁膜层，至少一层所述隔热镀膜层和至少一层自清洁膜层分别涂膜于所述玻璃原片的相对侧表面，或，所述隔热镀膜层和自清洁膜层涂膜于所述玻璃原片的同一侧表面，且至少一层所述自清洁膜层位于最外层；
2.根据权利要求1所述的隔热自清洁涂膜钢化玻璃，其特征在于，在所述隔热镀膜层以及所述自清洁膜层中，所述有机硅低聚物为正硅酸甲酯有机硅低聚物、正硅酸乙基有机硅低聚物、氨基硅油有机硅低聚物、γ-巯丙基三甲氧基硅烷低聚物、嗪基有机硅低聚物中的至少一种；和/或，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚和乙酸乙酯中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的隔热自清洁涂膜钢化玻璃，其特征在于，所述有机硅低聚物的聚合度为5～200。
4.根据权利要求1所述的隔热自清洁涂膜钢化玻璃，其特征在于，在所述隔热镀膜层中，所述具有隔热功能的氧化物半导体纳米颗粒为纳米氧化锡锑、纳米氧化铟锡、纳米铯钨、纳米氟掺杂氧化锑和纳米铝掺杂氧化锌中的至少一种；和/或，所述具有包覆功能钛偶联剂为杜邦tyz...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋志国，李永进，朱飞，尹兆益，
申请(专利权)人：深圳市瑞赛克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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