一種隔熱阻燃中空玻璃及其製備方法

《一種隔熱阻燃中空玻璃及其製備方法》是安徽藝雲玻璃有限公司於2017年7月31日申請的發明專利，該專利申請號為2017106424044，公布號為CN107446545A，專利公布日為2017年12月08日，發明人是郁春雲、孫才章、郁春彪、張苗苗。

《一種隔熱阻燃中空玻璃及其製備方法》涉及建築用玻璃技術領域，具體的說是一種隔熱阻燃的中空玻璃及其製備方法，所述的隔熱阻燃中空玻璃，包括外層玻璃片、內層玻璃片以及位於外、內層玻璃片之間的間隔層，所述的外、層玻璃片之間相對的側面上塗覆有厚度為10～20微米的隔熱膠層，所述的隔熱膠層外還粘接有阻燃性PET薄膜，該發明提供的隔熱阻燃中空玻璃，在中空玻璃中添加了隔熱膠層，大幅度的提高了中空玻璃的隔熱性能，同時在隔熱膠層上還粘接了阻燃性的PET薄膜，即便是在火災中發生玻璃的爆裂，所述的PET阻燃性薄膜也能進一步的防止火勢的蔓延。

2021年8月16日，《一種隔熱阻燃中空玻璃及其製備方法》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。

基本介紹

• 中文名：一種隔熱阻燃中空玻璃及其製備方法
• 公布號：CN107446545A
• 公布日：2017年12月08日
• 申請號： 2017106424044
• 申請日：2017年7月31日
• 申請人：安徽藝雲玻璃有限公司
• 地址：安徽省阜陽市阜南縣工業園區
• 發明人：郁春雲、孫才章、郁春彪、張苗苗
• Int.Cl.：C09J201/00(2006.01)I、C09J11/04(2006.01)I、C09J11/06(2006.01)I、C09J11/08(2006.01)I
• 類別：發明專利
• 專利代理機構：安徽信拓律師事務所
• 代理人：張加寬

專利背景

自2017年7月以來，隨著人類社會科學與經濟的持續發展，更多代表著建築美學的玻璃走向千家萬戶，建築採用玻璃是為了建築的自然採光與增加建築的美感。建築的自然採光在利用可見光的同時，紫外線、紅外線也進入了室內。太陽光中的波長較短的紫外線不僅對家具造成破壞，同時還會對人體造成皮膚的損傷、產生癌變等疾病；太陽光中的紅外線進入室內造成室內物體或空間升溫，這種升溫作用對冬季的採暖是有益的，但是，夏季的過量紅外線進入室內的升溫作用，對人體的舒適度造成影響。如何有效使玻璃具有隔熱功能，適用於夏季隔熱需求及冬季保溫需求的建築玻璃的開發成了研究的重要方面。隨著高層建築的增多，安全玻璃的使用受到社會各界的高度重視。為了避免高層建築的玻璃在破碎後的碎渣傷人事件，2017年7月以前的高層建築使用的都是夾膠鋼化玻璃，如2017年7月以前VB夾層玻璃是現代建築使用的安全玻璃，是市場上具有實際意義的真正的安全玻璃。PVB夾層玻璃的玻璃破損後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後的二次傷害事故發生。然而，普通的PVB夾層玻璃對紫外線與太陽紅外輻射的阻隔小，達不到有效地阻隔太陽光線中的紫外線和紅外線的目的。

截至2017年7月，已有技術中，具有隔熱性能的安全玻璃已經有大量的研究，如CN103011622A公開了一種鍍膜夾層玻璃及其製造方法，所述夾層玻璃的製備方法是，在第一層玻璃內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周邊環境產生光污染；該金屬膜層或金屬氧化物層是採用真空等離子噴鍍方法形成的，需要昂貴的設備生產；為了防止金屬膜層或金屬氧化物層接觸空氣變質，在製備夾層玻璃之前，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，其工藝複雜及設備投資大；同時該專利技術沒有涉及建築玻璃的保溫問題。另外，作為高層建築中常見的隔斷用材，玻璃的阻燃性也被提及至隔熱需求相當的水平，而兼具阻燃和隔熱的玻璃卻鮮有報導。

發明內容

技術方案

《一種隔熱阻燃中空玻璃及其製備方法》包括外層玻璃片、內層玻璃片以及位於外、內層玻璃片之間的間隔層，所述的外、層玻璃片之間相對的側面上塗覆有厚度為10～20微米的隔熱膠層，所述的隔熱膠層外還粘接有阻燃性PET薄膜。在中空玻璃的相鄰側面上塗覆隔熱膠層，結合中空玻璃中空氣的低導熱性，大幅提高了中空玻璃的隔熱性能，同時，隔熱膠層上還粘接有阻燃性的PET薄膜，即便玻璃在高溫下發生爆裂，阻燃性的PET薄膜也能避免火勢的蔓延。該發明中，所述的隔熱膠層包括以下重量份的物質：固化膠水70～83份、塗布粒子5～15份、玻璃微珠0.2～2份、鈦白粉3～10份、流平劑0.01～0.1份、消泡劑0.01～0.1份、阻燃劑0.1～2份、紫外線吸收劑0.1～1份。玻璃微珠為中空結構，填充在膠層中便於降低膠層的導熱係數，而鈦白粉可以有效的對光線進行反射，避免紅外線等直接穿透玻璃對內部進行加熱的作用。根據該發明，所述的流平劑、消泡劑為本領域技術人員所熟知的，可以選自矽油、聚二甲基矽氧烷類、聚二甲基矽烷、聚醚或聚酯改性有機矽氧烷、丙烯酸酯類中的一種或多種；所述的消泡劑選自磷酸三丁酯、異辛醇、二甲基矽油、矽脂類、SPA～202中的一種或多種。根據該發明，所述的紫外線吸收劑為本領域人員所熟知的，具體的，如苯丙三唑類紫外光吸收劑。金紅石型的鈦白粉的晶型更趨向於六面體，相比於銳鈦型的鈦白粉，金紅石型鈦白粉更容易分散均勻，粒徑分布也更為窄，該發明中所述的鈦白粉為金紅石型，鈦白粉的平均粒徑為0.1～0.5微米。根據該發明，所述的阻燃劑包括磷氮系阻燃劑或鹵系阻燃劑或其結合，具體的，所述磷氮系阻燃劑包括羥基苯基磷醯乙酸、羥基苯基磷醯丙酸、磷酸三苯酯、聚磷酸銨、磷酸三（2，3～二氯丙基）酯（TDCPP）、三聚氰胺焦磷酸鹽（MPP）或三聚氰胺氰尿酸鹽（MCA）；所述鹵系阻燃劑包括十溴二苯乙烷或十溴二苯醚。根據該發明，所述的玻璃微珠的堆積密度為80～120千克/立方米。塗布粒子的作用在於對光線進行散射，所述的塗布粒子為本領域技術人員所熟知的，可選自二氧化矽、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯或聚酯中的一種或至少兩種的組合，進一步的，所述塗布粒子的粒徑為2～10微米。

該發明還提供了一種隔熱阻燃中空玻璃的製備方法，包括以下步驟：

（1）將外、內層玻璃清洗乾淨後，在預塗布面上施以0.01摩爾/升氫氟酸蝕刻出凹凸點，再清洗乾淨後備用；

（2）按配方稱取固化膠水、塗布粒子、玻璃微珠、鈦白粉、流平劑、消泡劑、阻燃劑和紫外線吸收劑，然後在攪拌桶內用攪拌器混合均勻後塗覆到步驟（1）中的外、內層玻璃預處理過的側面上，然後分別貼合上阻燃性PET薄膜，置於烘箱中100～120℃乾燥3～5分鐘；

（3）將步驟（2）中的外、內層玻璃貼附有阻燃性PET薄膜的一面相對合片，待密封膠完全固化後，即得中空玻璃。根據該發明，為了提高PET薄膜的粘接性能，預粘接面經過靜電處理。

改善效果

與2017年7月以前的技術相比，《一種隔熱阻燃中空玻璃及其製備方法》提供的隔熱阻燃中空玻璃，在中空玻璃中添加了隔熱膠層，大幅度的提高了中空玻璃的隔熱性能，同時在隔熱膠層上還粘接了阻燃性的PET薄膜，即便是在火災中發生玻璃的爆裂，所述的PET阻燃性薄膜也能進一步的防止火勢的蔓延。該發明提供的隔熱中空玻璃具有較低的導熱係數。

技術領域

《一種隔熱阻燃中空玻璃及其製備方法》涉及建築用玻璃技術領域，具體的說是一種隔熱阻燃的中空玻璃及其製備方法。

權利要求

1.《一種隔熱阻燃中空玻璃及其製備方法》包括外層玻璃片、內層玻璃片以及位於外、內層玻璃片之間的間隔層，其特徵在於：所述的外、層玻璃片之間相對的側面上塗覆有厚度為10～20微米的隔熱膠層，所述的隔熱膠層外還粘接有阻燃性PET薄膜。

2.根據權利要求1所述的隔熱阻燃中空玻璃，其特徵在於：所述的隔熱膠層包括以下重量份的物質：固化膠水70～83份、塗布粒子5～15份、玻璃微珠0.2～2份、鈦白粉3～10份、流平劑0.01～0.1份、消泡劑0.01～0.1份、阻燃劑0.1～2份、紫外線吸收劑0.1～1份。

3.根據權利要求2所述的隔熱阻燃中空玻璃，其特徵在於：所述的鈦白粉為金紅石型，鈦白粉的平均粒徑為0.1～0.5微米。

4.根據權利要求2所述的隔熱阻燃中空玻璃，其特徵在於：所述的阻燃劑包括磷氮系阻燃劑或鹵系阻燃劑或其結合。

5.根據權利要求2所述的隔熱阻燃中空玻璃，其特徵在於：所述的玻璃微珠的堆積密度為80～120千克/立方米。

6.根據權利要求1所述的隔熱阻燃中空玻璃，其特徵在於：所述的塗布粒子選自二氧化矽、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯或聚酯中的一種或至少兩種的組合。

7.根據權利要求1所述的隔熱阻燃中空玻璃，其特徵在於：所述塗布粒子的粒徑為2～10微米。

8.一種如權利要求1～7任意一項所述的隔熱阻燃中空玻璃的製備方法，其特徵在於：包括以下步驟：

（1）將外、內層玻璃清洗乾淨後，在預塗布面上施以氫氟酸蝕刻出凹凸點，再清洗乾淨後備用；

（2）按配方稱取固化膠水、塗布粒子、玻璃微珠、鈦白粉、流平劑、消泡劑、阻燃劑和紫外線吸收劑，然後在攪拌桶內用攪拌器混合均勻後塗覆到步驟（1）中的外、內層玻璃預處理過的側面上，然後分別貼合上阻燃性PET薄膜，置於烘箱中100～120℃乾燥3～5分鐘；

（3）將步驟（2）中的外、內層玻璃貼附有阻燃性PET薄膜的一面相對合片，待密封膠完全固化後，即得中空玻璃。

9.根據權利要求8所述的隔熱阻燃中空玻璃的製備方法，其特徵在於：所述的步驟（1）中氫氟酸的濃度為0.01摩爾/升。

10.根據權利要求8所述的隔熱阻燃中空玻璃的製備方法，其特徵在於：所述的步驟（3）中阻燃性PET薄膜的預粘接面經過靜電處理。

實施方式

• 實施例1

《一種隔熱阻燃中空玻璃及其製備方法》包括外層玻璃片、內層玻璃片以及位於外、內層玻璃片之間的間隔層，所述的外、層玻璃片之間相對的側面上塗覆有厚度為15微米的隔熱膠層，所述的隔熱膠層外還粘接有阻燃性PET薄膜。所述的隔熱膠層包括以下重量份的物質：固化膠水78份、聚甲基丙烯酸甲酯10份、玻璃微珠1份、金紅石型鈦白粉8份、矽油0.05份、磷酸三丁酯0.05份、羥基苯基磷醯乙酸阻燃劑1份、苯丙三唑類紫外線吸收劑0.5份。所述的金紅石型鈦白粉的平均粒徑為0.2微米；所述的玻璃微珠的堆積密度為100千克/立方米；所述的聚甲基丙烯酸甲酯的粒徑為5微米；該隔熱阻燃中空玻璃的製備方法包括以下步驟：（1）將外、內層玻璃清洗乾淨後，在預塗布面上施以0.01摩爾/升的氫氟酸蝕刻出凹凸點，再清洗乾淨後備用；（2）按配方稱取固化膠水、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃微珠、金紅石型鈦白粉、矽油、磷酸三丁酯、羥基苯基磷醯乙酸阻燃劑和苯丙三唑類紫外線吸收劑，然後在攪拌桶內用攪拌器混合均勻後塗覆到步驟（1）中的外、內層玻璃預處理過的側面上，然後分別貼合上阻燃性PET薄膜，置於烘箱中110℃乾燥5分鐘；（3）將步驟（2）中的外、內層玻璃貼附有阻燃性PET薄膜的一面相對合片，待密封膠完全固化後，即得中空玻璃，所述的阻燃性PET薄膜的預粘接面經過靜電處理。

• 實施例2

《一種隔熱阻燃中空玻璃及其製備方法》包括外層玻璃片、內層玻璃片以及位於外、內層玻璃片之間的間隔層，所述的外、層玻璃片之間相對的側面上塗覆有厚度為10微米的隔熱膠層，所述的隔熱膠層外還粘接有阻燃性PET薄膜。所述的隔熱膠層包括以下重量份的物質：固化膠水70份、聚甲基丙烯酸丁酯5份、玻璃微珠0.2份、金紅石型鈦白粉3份、聚二甲基矽烷0.01份、異辛醇0.01份、磷酸三苯酯0.1份、苯丙三唑類紫外線吸收劑0.1份。所述的金紅石型鈦白粉的平均粒徑為0.3微米；所述的玻璃微珠的堆積密度為110千克/立方米；所述的聚甲基丙烯酸丁酯的粒徑為8微米；該隔熱阻燃中空玻璃的製備方法包括以下步驟：（1）將外、內層玻璃清洗乾淨後，在預塗布面上施以0.01摩爾/升的氫氟酸蝕刻出凹凸點，再清洗乾淨後備用；（2）按配方稱取固化膠水、聚甲基丙烯酸丁酯、玻璃微珠、金紅石型鈦白粉、聚二甲基矽烷、異辛醇、磷酸三苯酯和苯丙三唑類紫外線吸收劑，然後在攪拌桶內用攪拌器混合均勻後塗覆到步驟（1）中的外、內層玻璃預處理過的側面上，然後分別貼合上阻燃性PET薄膜，置於烘箱中120℃乾燥4分鐘；（3）將步驟（2）中的外、內層玻璃貼附有阻燃性PET薄膜的一面相對合片，待密封膠完全固化後，即得中空玻璃，所述的阻燃性PET薄膜的預粘接面經過靜電處理。

• 實施例3

《一種隔熱阻燃中空玻璃及其製備方法》包括外層玻璃片、內層玻璃片以及位於外、內層玻璃片之間的間隔層，所述的外、層玻璃片之間相對的側面上塗覆有厚度為20微米的隔熱膠層，所述的隔熱膠層外還粘接有阻燃性PET薄膜。所述的隔熱膠層包括以下重量份的物質：固化膠水83份、聚酯塗布粒子15份、玻璃微珠2份、金紅石型鈦白粉10份、聚二甲基矽烷0.1份、消泡劑SPA～2020.1份、三聚氰胺氰尿酸鹽阻燃劑2份、苯丙三唑類紫外線吸收劑1份。所述的金紅石型鈦白粉的平均粒徑為0.2微米；所述的玻璃微珠的堆積密度為120千克/立方米；所述的聚酯塗布粒子的粒徑為10微米；該隔熱阻燃中空玻璃的製備方法包括以下步驟：（1）將外、內層玻璃清洗乾淨後，在預塗布面上施以0.01摩爾/升的氫氟酸蝕刻出凹凸點，再清洗乾淨後備用；（2）按配方稱取固化膠水、聚酯塗布粒子、玻璃微珠、金紅石型鈦白粉、聚二甲基矽烷、消泡劑SPA～202、三聚氰胺氰尿酸鹽阻燃劑和苯丙三唑類紫外線吸收劑，然後在攪拌桶內用攪拌器混合均勻後塗覆到步驟（1）中的外、內層玻璃預處理過的側面上，然後分別貼合上阻燃性PET薄膜，置於烘箱中100℃乾燥5分鐘；（3）將步驟（2）中的外、內層玻璃貼附有阻燃性PET薄膜的一面相對合片，待密封膠完全固化後，即得中空玻璃，所述的阻燃性PET薄膜的預粘接面經過靜電處理。測試實施例1～3和普通的中空玻璃的導熱係數，採用京都電子工業公司製造的導熱係數計“快速導熱係數測定儀QTM～500”對絕緣片的導熱係數進行了測定，並將測試結果記錄到表1中。

實施例	導熱係數（W/(m 2·K)）
實施例1	0.9
實施例2	0.9
實施例3	1
普通中空玻璃	1.9

榮譽表彰

2021年8月16日，《一種隔熱阻燃中空玻璃及其製備方法》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。