[发明专利]一种纳米锌铝复合凝胶改性低辐射镀膜玻璃的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米锌铝复合凝胶改性低辐射镀膜玻璃的制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

低辐射镀膜玻璃也叫Low-E镀膜玻璃，是指表面镀上拥有极低表面辐射率的金属或其他化合物组成的多层膜层的特种玻璃。Low-E镀膜玻璃是种绿色、节能、环保的玻璃产品。普通玻璃的表面辐射率在0.84左右，Low-E镀膜玻璃的表面辐射率在0.25以下。这种不到头发丝百分之一厚度的低辐射膜层对远红外热辐射的反射率很高，能将80％以上的远红外热辐射反射回去，而普通透明浮法玻璃、吸热玻璃的远红外反射率仅在12％左右，所以Low-E镀膜玻璃具有良好的阻隔热辐射透过的作用。冬季，它对室内暖气及室内物体散发的热辐射，可以像一面热反射镜一样，将绝大部分反射回室内，保证室内热量不向室外散失，从而节约取暖费用。夏季，它可以阻止室外地面、建筑物发出的热辐射进入室内，节约空调制冷费用。Low-E镀膜玻璃的可见光反射率一般在11％以下，与普通白玻相近，低于普通阳光控制镀膜玻璃地可见光反射率，可避免造成反射光污染。

离线低辐射镀膜玻璃的辐射率较低，隔热性能较好。但是离线低辐射镀膜玻璃的膜层软，耐磨性、牢固性、热稳定性和耐腐蚀性差，被称为“软膜”或离线膜。离线低辐射镀膜玻璃对湿度较敏感，暴露在空气中可能被腐蚀，不宜长期存放；不能单片使用，必须加工成中空玻璃，而且只有特别设计的低辐射膜系能经受钢化等热处理加工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前制备离线低辐射镀膜玻璃时，镀膜玻璃的膜层软，耐磨性、牢固性、热稳定性和耐腐蚀性较差，无法长期存放的问题，提供了一种通过将硝酸铝和硫酸锌共沉淀制备纳米锌铝复合粉末，使其镀覆在镀膜玻璃表层，通过镀膜玻璃上锌铝对基体进行阴极保护，同时当外部环境其腐蚀镀层时，通过腐蚀产物与锌铝复合物阻挡作用保护镀膜玻璃的方法，本发明制备的低辐射镀膜玻璃热稳定性高，具有耐磨性和牢固性性能，且可以长期存放。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）按重量份数计，选取25～45份无水乙醇、25～35份乙二酸和30～40份环己烷至三口烧瓶中，搅拌混合10～15min后，对其缓慢滴加1.2mol/L硝酸铝溶液，控制滴加速度为2mL/min，滴加量为乙二酸质量的1/5；

（2）待滴加完成后，搅拌混合并分别滴加2.2mol/L碳酸铵水溶液和质量浓度为10%硫酸锌溶液至三口烧瓶中，滴加量均为硝酸铝溶液质量的1/3，待滴加完成后，再在65～80℃下加热反应2～3h，随后将其置于45～60℃下旋转蒸发至原体积的1/6，制备得纳米锌铝复合凝胶；

（3）按重量份数计，分别称量25～45份上述制备的纳米锌铝复合凝胶、35～45份无水乙醇和20～30份氯化亚锡粉末搅拌混合，并置于三口烧瓶中，再在75～80℃下水浴加热2～3h，搅拌混合并陈化6～8h，制备得掺锌铝锡溶胶，备用；

（4）按质量比1:2，将重铬酸钾与质量浓度为60%的硫酸溶液搅拌混合制备得重铬酸钾浓硫酸洗液，随后将玻璃置于上述制备的洗液中浸泡10～15min，在200～300W下超声振荡处理5～10min，随后收集玻璃并用去离子水洗涤至pH至7.0，将其置于65～80℃下干燥6～8h，得干燥后玻璃；

（5）将上述干燥后的玻璃置于步骤（3）制备的掺锌铝锡溶胶中，浸泡1～2min后，提拉上来，控制提拉速度为5cm/min，待提拉结束后，将其置于马弗炉中，在350～400℃下加热处理25～30min，随后静置冷却至20～30℃，即可制备得一种纳米锌铝复合凝胶改性低辐射镀膜玻璃。

本发明制备的纳米锌铝复合凝胶改性低辐射镀膜玻璃辐射率为0.05～0.09，可见光透光率达到87％以上，遮蔽系数为0.65～0.70，传热系数U值1.5～1.6W·m^-2·K^-1，光热比为1.80～2.45，耐磨性提高10～15％。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明制备的低辐射镀膜玻璃耐磨性提高10～15％；

（2）本发明制备的低辐射镀膜玻璃热稳定性高，光热比达到1.80～2.45；

（3）制备步骤简单，所需成本低。

具体实施方式