溫致變色夾層玻璃及其製造方法
2023-08-08 06:11:06
專利名稱：溫致變色夾層玻璃及其製造方法
技術領域：
本發明關於玻璃技術領域，具體涉及一種溫致變色夾層玻璃及其製造方法。
背景技術：
夾膠玻璃是用膠片將兩片或多片玻璃在一定溫度和壓力下粘貼而成，也稱為夾層玻璃或膠合玻璃。膠片通常是PVB (Polyvinyl butyral,聚乙烯醇縮丁醒)等膠片。當玻璃遭受猛烈撞擊和爆炸時，堅韌的PVB膠片將吸收大部分撞擊能量和衝擊波壓力並阻止衝撞物穿透，因而具有防盜、防彈、防爆功能；即使夾膠玻璃破損，玻璃碎片將被牢固地粘附在PVB膠片上，不會脫落傷人，因此特別適用於汽車前擋風玻璃和高層建築玻璃；夾膠玻璃中的PVB膠片還能吸收99%以上的紫外線，避免室內人體和家具衣物等受到紫外線傷害；另 夕卜，夾膠玻璃中的PVB膠片具有對聲波的阻尼功能，隔音效果十分明顯能有效地抑制噪音傳播，特別適用於位於機場、車站、鬧市及道路兩側的建築物。但是，夾膠玻璃對陽光中的紅外線仍保持高透過率，致使節能效果較差。玻璃顏色隨環境溫度的變化而改變，溫度高於臨界點時玻璃顏色變深，溫度低於臨界點時又恢復到原來的透明狀態，這種顏色隨環境溫度循環變化的玻璃稱為熱致變色玻璃，或者稱為「溫致變色玻璃」或「隨環境溫度自動調光玻璃」。熱致變色玻璃的節能原理是溫度高於臨界點時，玻璃中的功能物質發生結構或相改變，玻璃顏色變深且自動降低可見光和紅外線的玻璃窗透過率，阻擋夏季高溫時戶外熱浪進入室內，減少空調、風扇等製冷電器的使用；溫度低於臨界點時，玻璃中的功能物質恢復原本結構或晶體相，玻璃顏色恢復為透明，提高可見光和紅外線的玻璃窗透過率，使寒冬低溫時戶外熱量進入室內，減少照明和取暖等電器的使用。熱致變色玻璃的著色-褪色反應隨戶外環境溫度改變而反覆循環，自動調節玻璃窗遮陽係數，平衡溫度使室內冬暖夏涼，可降低建築物的高能耗。溫致變色玻璃的另一功能是裝飾性，玻璃顏色和透光度隨環境溫度自動變化。用熱致變色玻璃裝飾建築物門窗、幕牆等，既使室內光線柔和舒適，又使建築物色彩多變，起到引人矚目的效果。
現有一種溫致變色玻璃是在兩層玻璃基板之間包括一內含物的結構，並沒有涉及具體的熱致變色物質；有些溫致變色玻璃是在玻璃表面沉積熱致變色層，屬於一種鍍膜玻璃。
發明內容
有鑑於此，提供一種工藝簡單、投入低回報高、綠色環保的溫致變色夾層玻璃及其製造方法。一種溫致變色夾層玻璃，其包括兩片玻璃以及夾設於兩片玻璃之間的溫致變色膠片，所述溫致變色膠片包括聚乙烯醇縮丁醛基膜以及分散於所述聚乙烯醇縮丁醛基膜中的氧化鎢摻雜二氧化釩粉。以及，一種溫致變色夾層玻璃的製造方法，其包括下列步驟
按照鎢元素和釩元素的摩爾數比例為I 10 :100取氧化鎢粉和五氧化二釩粉，製備氧化鎢摻雜二氧化釩粉；在聚乙烯醇縮丁醛原料中添加O. 01% 2wt%的氧化鎢摻雜二氧化釩粉，製備溫致變色膠片；
將所述製備的溫致變色膠片夾於兩片玻璃片之間，將兩片玻璃壓合在一起，形成熱致變色夾膠玻璃。上述溫致變色夾層玻璃採用聚乙烯醇縮丁醛基膜中摻雜氧化鎢摻雜二氧化釩粉，形成溫致變色膠片，不改變現有夾層玻璃的基本結構，投入較低，卻具有高效的變色效果，由於採用的是金屬氧化物，無毒綠色環保，不易燃，安全性高，符合當前節能減排的需求。另夕卜，上述溫致變色夾層玻璃製造時，基本上不會改變原有製備工藝，製備工藝簡單，成本低。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中，
圖I是本發明實施例的溫致變色夾層玻璃結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。請參閱圖1，示出本發明實施例的溫致變色夾層玻璃10，其包括兩片玻璃11以及夾設於兩片玻璃11之間的溫致變色膠片12，溫致變色膠片12包括聚乙烯醇縮丁醛基膜以及分散於所述聚乙烯醇縮丁醛基膜中的氧化鎢摻雜二氧化釩粉。兩片玻璃11可以採用常用的玻璃材質，例如都是普通浮法玻璃，本實施例採用超白浮法玻璃，厚度可以為I. 6mm 3. 0_。在溫致變色膠片12中，氧化鎢摻雜二氧化釩粉中氧化鎢和二氧化釩的摩爾數比為I :100至10 :100，優選為2 :98。氧化鎢摻雜二氧化釩粉優選為10 1000納米的顆粒。氧化鎢摻雜二氧化釩粉在溫致變色膠片12中的添加量為O. 01% 2wt%，優選為O. 35wt%0聚乙烯醇縮丁醛基膜，通常簡稱為PVB膜，PVB膜具有很強的粘結性，通過PVB膜將兩片玻璃11牢固結合在一起。因此，PVB膜不僅起到粘結性能，還作為氧化鎢摻雜二氧化釩粉的基體，以使氧化鎢摻雜二氧化釩粉均勻分散在PVB膜中，使得結構緊湊，不改變現有的10的基本結構，投入較低，卻具有高效的變色效果。進一步地，溫致變色膠片12中還包括增塑劑和偶聯劑，溫致變色膠片12的厚度優選為 O. 38 3. 04mm。具體應用中，溫致變色夾層玻璃10可以用作各種類型玻璃，例如可以為建築玻璃或汽車天窗玻璃、側窗玻璃等。本發明實施例還提供上述溫致變色夾層玻璃10的製造方法，其包括如下步驟 S10，製備氧化鎢摻雜二氧化按照鎢元素和釩元素的摩爾數比例為I 10 :100取氧
化鎢粉和五氧化二釩粉，製得氧化鎢摻雜二氧化釩粉；
S20，製備溫致變色膠片聚乙烯醇縮丁醛原料中添加O. 01% 2wt%的氧化鎢摻雜二氧化釩粉，製得溫致變色膠片；
S30，製成熱致變色夾膠玻璃將所製備的溫致變色膠片12夾於兩片玻璃片11之間，將兩片玻璃11壓合在一起，形成熱致變色夾膠玻璃10。具體地，步驟SlO的具體過程如下按照比例選取粉末狀五氧化二釩和氧化鎢原料，將粉末狀五氧化二釩加熱至700 900°C，優選為850°C，並保溫15 40分鐘，優選為25分鐘，形成熔體，將熔體倒入水中並劇烈攪拌，過濾得到五氧化二釩溶膠，烘乾成凝膠，加入氧化鎢粉末到五氧化二釩凝膠中，研磨摻雜，得到氧化鎢摻雜二氧化釩粉，然後用氫氣還原退火，得到氧化鎢摻雜二氧化釩粉。具體地，步驟S20的具體過程如下將聚乙烯醇縮丁醛、增塑劑、偶聯劑和O. 01% 2wt%的氧化鎢摻雜二氧化釩粉混合，攪拌，加熱熔融並擠出製成膠片。其中，氧化鎢摻雜二氧化釩粉的含量是指在製成的溫致變色膠片12中的總含量。在步驟S30中。將兩片玻璃壓合在一起是在熱壓機、合膠機或高壓釜中進行。以高壓釜為例，具體過程如下在表面乾淨的兩片玻璃(例如長IOOcmX寬IOOcmX厚3. 2mm的超白玻璃)之間夾持一張同等面積的，一併放入到真空容器中排氣，乾燥，然後在高壓釜中，I. 3MPa壓力和135°C下熱壓25分鐘，製成熱致變色夾膠玻璃。以下是具體的實例，以說明本發明的溫致變色夾層玻璃10的具體結構和製造流程。第一步，製備WO3-VO2粉。粉末狀五氧化二釩(V2O5)和三氧化鎢(WO3)原料都從普通化學試劑公司購得。將I摩爾V2O5粉末倒入氧化鋁陶瓷坩堝中加熱至850°C並保溫25分鐘，迅速將熔體倒入I升去離子水中並劇烈攪拌2小時，過濾得到紅棕色V2O5溶膠，150°C下將V2O5溶膠烘乾成凝膠。加入O. 02摩爾WO3粉末到V2O5凝膠中，用球磨機進行研磨摻雜，得到WO3-V2O5微細粉末，然後在氣氛爐中利用氫氣還原退火，100°C下保溫20小時，得到WO3-VO2粉末樣品。本操作中各原料的取量，在實踐生產中可按比例直接放大或縮小，不會改變產品質量。第二步，製備PVB溫致變色膠片。85重量份的聚乙烯醇縮丁醛、13. 5重量份的三甘醇雙正庚酸酯(增塑劑)、1. 15重量份的乙烯基三乙氧基矽烷(偶聯劑)和O. 35重量份WO3-VO2粉末均勻混合後，加到混煉機中攪拌10分鐘，加熱到150°C熔融並擠出製成膠片，在通過冷卻、去水、吹乾等操作後，得到PVB溫致變色膠片。第三步，製備熱致變色夾膠玻璃。在表面乾淨的兩片玻璃之間夾持一張同等面積的PVB溫致變色膠片，一併放入到矽膠袋內2. 5KPa真空度下排氣20分鐘並轉移到乾燥爐內85°C保溫30分鐘；然後在高壓釜中，I. 3MPa壓力和135°C下熱壓25分鐘，製成熱致變色夾膠玻璃。上述溫致變色夾層玻璃10採用在聚乙烯醇縮丁醛基膜中分散氧化鎢摻雜二氧化釩粉，形成溫致變色膠片12，不改變現有夾層玻璃的基本結構，投入較低，卻具有高效的變色效果，由於採用的是金屬氧化物，無毒綠色環保，不易燃，安全性高，符合當前節能減排的需求。另外，上述溫致變色夾層玻璃製造時，基本上不會改變原有製備工藝，製備工藝簡單，成本低，適用於建築玻璃及汽車天窗玻璃、側窗玻璃等領域。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種溫致變色夾層玻璃，其包括兩片玻璃，其特徵在於，還包括夾設於兩片玻璃之間的溫致變色膠片，所述溫致變色膠片包括聚乙烯醇縮丁醛基膜以及分散於所述聚乙烯醇縮丁醛基膜中的氧化鎢摻雜二氧化釩粉。
2.如權利要求I所述的溫致變色夾層玻璃，其特徵在於，所述氧化鎢摻雜二氧化釩粉中氧化鎢和二氧化釩的摩爾數比為I :100至10 :100。
3.如權利要求I所述的溫致變色夾層玻璃，其特徵在於，所述氧化鎢摻雜二氧化釩粉為10 1000納米的顆粒。
4.如權利要求I所述的溫致變色夾層玻璃，其特徵在於，所述氧化鎢摻雜二氧化釩粉在所述溫致變色膠片中的添加量為O. 01% 2wt%。
5. 如權利要求I所述的溫致變色夾層玻璃，其特徵在於，所述溫致變色膠片中還包括增塑劑和偶聯劑。
6.如權利要求I所述的溫致變色夾層玻璃，其特徵在於，所述溫致變色膠片的厚度為.O. 38 3. 04mm。
7.—種溫致變色夾層玻璃的製造方法，其包括下列步驟 按照鎢元素和釩元素的摩爾數比例為I 10 :100取氧化鎢粉和五氧化二釩粉，製備氧化鎢摻雜二氧化釩粉； 在聚乙烯醇縮丁醛原料中添加O. 01% 2wt%的氧化鎢摻雜二氧化釩粉，製備溫致變色膠片； 將所述製備的溫致變色膠片夾於兩片玻璃片之間，將兩片玻璃壓合在一起，形成熱致變色夾膠玻璃。
8.如權利要求7所述的溫致變色夾層玻璃的製造方法，其特徵在於，所述製備氧化鎢摻雜二氧化釩粉的過程如下按照比例選取粉末狀五氧化二釩和氧化鎢原料，將粉末狀五氧化二釩加熱至700 900°C並保溫15 40分鐘，形成熔體，將熔體倒入水中並劇烈攪拌，過濾得到五氧化二釩溶膠，烘乾成凝膠，加入氧化鎢粉末到五氧化二釩凝膠中，研磨摻雜，得到氧化鎢摻雜二氧化釩粉，然後用氫氣還原退火，得到氧化鎢摻雜二氧化釩粉。
9.如權利要求7所述的溫致變色夾層玻璃的製造方法，其特徵在於，所述製備溫致變色膠片的過程如下將聚乙烯醇縮丁醛、增塑劑、偶聯劑和O. 01% 2wt%的氧化鎢摻雜二氧化釩粉混合,攪拌,加熱熔融並擠出製成膠片。
10.如權利要求7所述的溫致變色夾層玻璃的製造方法，其特徵在於，所述將兩片玻璃壓合在一起是在熱壓機、合膠機或高壓釜中進行。
全文摘要
本發明涉及一種溫致變色夾層玻璃，其包括兩片玻璃以及夾設於兩片玻璃之間的溫致變色膠片，所述溫致變色膠片包括聚乙烯醇縮丁醛基膜以及分散於所述聚乙烯醇縮丁醛基膜中的氧化鎢摻雜二氧化釩粉。本發明還涉及一種溫致變色夾層玻璃的製造方法。該溫致變色夾層玻璃採用聚乙烯醇縮丁醛基膜中分散氧化鎢摻雜二氧化釩粉，形成溫致變色膠片，不改變現有夾層玻璃的基本結構，投入較低，卻具有高效的變色效果，由於採用的是金屬氧化物，無毒綠色環保，不易燃，安全性高，符合當前節能減排的需求。另外，上述溫致變色夾層玻璃製造時，基本上不會改變原有製備工藝，製備工藝簡單，成本低，適用於建築玻璃及汽車天窗玻璃、側窗玻璃等領域。
文檔編號C03C27/12GK102674713SQ201210137990
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月7日 優先權日2012年5月7日
發明者張麒, 董清世 申請人:信義超薄玻璃(東莞)有限公司