CN108621752B - 一种安全节能型汽车玻璃及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种安全节能型汽车玻璃，由两块夹胶玻璃与间隔件构成的空腔及空腔内夹填的气凝胶构成，所述夹胶玻璃依次由玻璃、有机层、玻璃构成，所述间隔件与夹胶玻璃之间通过密封胶粘结密封。其制造方法包括以下步骤：（1）制备夹胶玻璃；（2）空腔的制备；（3）填料；（4）封面。该安全节能型汽车玻璃具有优异的可见光透过性、隔热、隔音降噪以及防结露性能，尤其适用于新能源汽车的前挡风玻璃、门玻璃、天窗、后挡风玻璃。

Description

一种安全节能型汽车玻璃及其制造方法

技术领域

本发明涉及汽车玻璃技术领域，尤其涉及一种安全节能型汽车玻璃及其制造方法。

背景技术

玻璃是一种透明度、强度及硬度都很高，不透气的物料，玻璃在日常环境中呈化学惰性，亦不会与生物起作用，故此，用途非常广泛。现有技术中用于汽车的玻璃，主要是用来封闭、采光，而起不到很好的隔热保温、隔音降噪、防眩光、防结露与雾化、抗冲击等效果。随着汽车技术，特别是新能源汽车的高速发展，人们对汽车续航能力、舒适度（包括车内光线走向、光线成分、噪音、温度等）的要求越来越高，汽车玻璃已从过去单纯作为采光材料，逐渐向安全、保温隔热、隔音降噪、控制光线等方向发展。

气凝胶是一种由纳米级颗粒堆积而成的、具有纳米级孔洞的轻质固体材料，具有极高的孔隙率、比表面积，优异的化学稳定性和不燃性，表现出优异的轻质、透光、隔热、保温、隔音、防火、抗冲击性能；因此，将气凝胶夹填于两片玻璃中，尤其是钢化玻璃、夹胶玻璃复合得到的汽车玻璃，不仅可以减少汽车空调的使用，提高汽车，特别是新能源汽车的续航能力，还可以调节光线、隔音降噪、防止玻璃结露雾化和抗冲击等，提高舒适度和安全性。

发明内容

基于此，有必要提供一种安全节能型汽车玻璃及其制造方法。

一种安全节能型汽车玻璃，由两块夹胶玻璃与间隔件构成的空腔及空腔内夹填的气凝胶构成，所述夹胶玻璃依次由玻璃、有机层、玻璃构成，所述间隔件与夹胶玻璃之间通过密封胶粘结密封。

在其中一个实施例中，所述玻璃为钢化玻璃、区域钢化玻璃、半钢化玻璃、超白玻璃、浮法玻璃、镀膜玻璃、贴膜玻璃中的一种；所述玻璃可以为曲面玻璃。

在其中一个实施例中，所述有机层为聚乙烯醇缩丁醛、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述气凝胶可以为曲面块状气凝胶。

一种安全节能型汽车玻璃的制造方法，包括以下步骤：

（1）制备夹胶玻璃，依次放置所述玻璃、所述有机层、所述玻璃，通过热压工艺获得夹胶玻璃；

（2）空腔的制备，利用密封胶将间隔件粘结在步骤（1）的夹胶玻璃上，形成一面敞开的空腔；

（3）填料，将所述气凝胶放置于步骤（2）的空腔中；

（4）封面，利用密封胶和步骤（1）的另一夹胶玻璃将步骤（3）的空腔密封。

在其中一个实施例中，所述间隔件为浮法玻璃间隔件、钢化玻璃间隔件、不锈钢间隔件、铝间隔件、断桥铝间隔件、陶瓷间隔件、复合材料间隔件中的一种；所述间隔件为间隔条或间隔框；所述间隔件可以具有中空结构；所述间隔件的中空结构中可以填充干燥剂；所述间隔件可以设置通气口。

在其中一个实施例中，所述密封胶为硅酮胶、聚硫橡胶、丁基橡胶、水和硅酸钠、硅酸钾水合物中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述步骤（1）之前，还包括玻璃清洗和玻璃表面预处理。

在其中一个实施例中，所述步骤（1）中，所述热压工艺的温度为50~450℃，压力为0.1~20MPa；所述热压工艺过程中可以包括抽真空处理；所述热压工艺还可以在真空环境中进行。

在其中一个实施例中，所述步骤（1）中，所述有机层与所述玻璃之间还可以放置加热金属丝。

在其中一个实施例中，所述步骤（3）可以在真空环境中进行。

在其中一个实施例中，所述步骤（4）之后还可以包括抽真空处理步骤，具体为利用所述间隔件的通气口对所述气凝胶进行抽真空处理；所述步骤（4）之后还可以包括惰性气体填充步骤，具体为利用所述间隔件的通气口向所述气凝胶中填充惰性气体。

在其中一个实施例中，所述步骤（4）中，还可以包括贴膜步骤；所述贴膜步骤为在所述玻璃和所述气凝胶之间黏贴匀光膜、紫外线吸收膜、防眩目膜、低辐射膜中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述步骤（4）之后，还包括密封步骤；所述密封步骤为将步骤（4）的汽车玻璃的四周用所述密封胶密封处理。

上述安全节能型汽车玻璃具有优异的可见光透过性、隔热、隔音降噪以及防结露性能，尤其适用于新能源汽车的前挡风玻璃、门玻璃、天窗、后挡风玻璃。

附图说明

图1为本发明的一种安全节能型汽车玻璃的截面图；

图2为本发明的一种安全节能型汽车前挡风玻璃的结构图；

图3为本发明的一种安全节能型汽车门玻璃的结构图；

图4为本发明的另一安全节能型汽车玻璃的截面图；

其中，1—玻璃，2—有机层，3—气凝胶，4—密封胶，5—间隔件。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

本发明的一种安全节能型汽车玻璃的一种实施例，由两块夹胶玻璃与间隔件5构成的空腔及空腔内夹填的气凝胶3构成，所述夹胶玻璃依次由玻璃1、有机层2、玻璃1构成，所述间隔件5与夹胶玻璃之间通过密封胶4粘结密封。

如此，本发明的一种安全节能型汽车玻璃具有优异的可见光透过性、隔热保温、隔音降噪、抗结露雾化、抗冲击吸能、安全等特性。

本实施例中，所述玻璃为钢化玻璃、区域钢化玻璃、半钢化玻璃、超白玻璃、浮法玻璃、镀膜玻璃、贴膜玻璃中的一种；所述玻璃可以为曲面玻璃。

此外，本发明可以将扁平的玻璃放置于热弯炉中，通过高热高压环境使得玻璃发生变形，获得具有所需弧度的玻璃。

如此，根据需求以及汽车的使用部位，选择不同种类以及不同形状的玻璃。

本实施例中，所述有机层为聚乙烯醇缩丁醛、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸酯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯中的一种或多种；优选PVB、EVA等。

如此，具有透明特性的热塑性树脂均适用于本发明。

本实施例中，所述气凝胶可以为曲面块状气凝胶；优选具有优异透光特性的SiO₂气凝胶。

如此，本发明的气凝胶的外形与玻璃的外形完全吻合。

一种安全节能型汽车玻璃的制造方法，包括以下步骤：

（1）制备夹胶玻璃，依次放置所述玻璃1、所述有机层2、所述玻璃1，通过热压工艺获得夹胶玻璃；

（2）空腔的制备，利用密封胶4将间隔件5粘结在步骤（1）的夹胶玻璃上，形成一面敞开的空腔；

（3）填料，将所述气凝胶3放置于步骤（2）的空腔中；

（4）封面，利用密封胶4和步骤（1）的另一夹胶玻璃将步骤（3）的空腔密封，截面图如图1所示，利用该结构制得的前挡风玻璃和门玻璃分别如图2、3所示。

此外，本发明的步骤（4）还可以是利用密封胶4和另一块所述玻璃1将步骤（3）的空腔密封，截面图如图4所示。

此外，本发明的一种安全节能型汽车玻璃的制造方法还可以是：（a）制备夹胶玻璃，依次放置所述玻璃1、所述有机层2、所述玻璃1，通过热压工艺获得夹胶玻璃；（b）利用密封胶4将间隔件5粘结在两块步骤（1）的夹胶玻璃的三个侧面，形成一个侧面敞开的空腔；（c）将所述气凝胶3放置于步骤（b）的空腔中；（d）利用密封胶4和间隔件5将步骤（c）的空腔密封，截面图如图1所示。

此外，市场上通过灌浆法或胶片法制得的夹胶玻璃均适用于本发明。

如此，本发明的制造工艺简单，实用，适合工业化生产。

本实施例中，所述间隔件为浮法玻璃间隔件、钢化玻璃间隔件、不锈钢间隔件、铝间隔件、断桥铝间隔件、陶瓷间隔件、复合材料间隔件中的一种；所述间隔件为间隔条或间隔框；所述间隔件可以具有中空结构；所述间隔件的中空结构中可以填充干燥剂；所述间隔件可以设置通气口。

如此，在间隔件中填充干燥剂后，干燥剂可以连续吸附使用中进入玻璃密封空腔内的水蒸气，使其在使用过程中不容易形成结露现象，充分保证了安全节能型汽车玻璃的质量；在间隔件上预留通气口，可以对玻璃空腔中的气凝胶进行抽真空处理和/或填充惰性气体处理。

本实施例中，所述密封胶为硅酮胶、聚硫橡胶、丁基橡胶、水和硅酸钠、硅酸钾水合物中的一种或多种。

本实施例中，所述步骤（1）之前，还包括玻璃清洗和玻璃表面预处理。

此外，玻璃表面预处理可以是利用含有硅烷偶联剂，如KH550的溶液处理玻璃内表面。

如此，步骤（1）前对玻璃进行清洗和表面预处理可以提高玻璃的透光度以及玻璃与有机层以及功能膜，如低辐射膜的结合强度。

本实施例中，所述步骤（1）中，所述热压工艺的温度为50~450℃，压力为0.1~20MPa；所述热压工艺过程中可以包括抽真空处理；所述热压工艺还可以在真空环境中进行。

如此，在一定温度和压力条件下，玻璃之间的有机层，如PVB胶片发生软化或液化，具有变形性或流动性，此时还可以进行抽真空处理，进一步排除有机层中的气泡，冷却后获得夹胶玻璃。

本实施例中，所述步骤（1）中，所述有机层与所述玻璃之间还可以放置加热金属丝。

此外，加热金属丝还可以放置于所述有机层中。

如此，本发明可以通过对金属丝通电加热，可以快速消除汽车玻璃上的雾气以及快速融化汽车玻璃上的冰雪。

本实施例中，所述步骤（3）可以在真空环境中进行。

如此，进一步提高安全节能型汽车玻璃的保温隔热性能。

本实施例中，所述步骤（4）之后还可以包括抽真空处理步骤，具体为利用所述间隔件的通气口对所述气凝胶进行抽真空处理；所述步骤（4）之后还可以包括惰性气体填充步骤，具体为利用所述间隔件的通气口向所述气凝胶中填充惰性气体。

如此，进一步提高安全节能型汽车玻璃的保温隔热性能。

本实施例中，所述步骤（4）中，还可以包括贴膜步骤；所述贴膜步骤为在所述玻璃和所述气凝胶之间黏贴匀光膜、紫外线吸收膜、防眩目膜、低辐射膜中的一种或多种。

此外，本发明可以将上述功能膜黏贴在玻璃表面，还可以将上述功能膜黏贴在气凝胶表面，还可以将功能膜同时黏贴在玻璃和气凝胶表面，进而将玻璃与气凝胶粘结在一起。

如此，黏贴匀光膜，可以打乱光线的出射角度，柔化光源并使光线均匀化；黏贴紫外线吸收膜，可以显著降低紫外线射入汽车内部的量，减少太阳光对人眼睛的伤害；黏贴防眩目膜，可以避免直射光进入汽车内部，减少入射光对人眼的刺激；黏贴低辐射膜可以降低太阳光，特别是红外线进入安全节能型汽车玻璃，进一步提高安全节能型汽车玻璃的隔热性能。

本实施例中，所述步骤（4）之后，还包括密封步骤；所述密封步骤为将步骤（4）的汽车玻璃的四周用所述密封胶密封处理。

如此，进一步提高本发明的安全节能型汽车玻璃的密封性，增加其使用寿命。

上述安全节能型汽车玻璃具有优异的可见光透过性、隔热、隔音降噪以及防结露性能，尤其适用于新能源汽车的前挡风玻璃、门玻璃、天窗、后挡风玻璃。

下面为具体实施例部分。

实施例1

采用以下步骤制备安全节能型汽车玻璃：

（1）在两块厚度为2mm的曲面区域钢化玻璃中间放置厚度为1mm的PVB胶片，在真空条件下，温度为135℃，外加压力为15MPa，保持温度和压力的时间为20min，获得夹胶玻璃；

（2）在上述夹胶玻璃一侧，黏贴Low-e膜；

（3）使用丁基橡胶将纤维增强聚合物复合间隔条粘结在上述夹胶玻璃四周，形成一面敞开的空腔；

（4）在真空条件下，向上述空腔中填充厚度为2mm的曲面SiO₂气凝胶；

（5）利用丁基橡胶和另一块步骤（1）制得的夹胶玻璃将上述空腔密封；

（6）将得到的安全节能型汽车玻璃的四周用双组分硅酮密封胶进行密封处理，得到安全节能型汽车玻璃。表1为实施例1的安全节能型汽车玻璃的性能指标。

表1 实施例1的安全节能型汽车玻璃的性能指标

汽车玻璃（mm）	传热系数（W/m<sup>2</sup>·K）	可见光透过率（%）
			12	0.75	92

实施例2

采用以下步骤制备安全节能型汽车玻璃：

（1）在两块厚度为2mm的钢化超白玻璃中间放置厚度为1mm的PVB胶片，在真空条件下，温度为150℃，外加压力为0.1MPa，保持温度和压力的时间为20min，获得夹胶玻璃；

（2）在上述夹胶玻璃一侧，依次黏贴Low-E膜和吸收紫外线膜；

（3）使用丁基橡胶将含有干燥剂的断桥铝间隔条粘结在上述夹胶玻璃四周，形成一面敞开的空腔；

（4）在真空条件下，向上述空腔中填充厚度为4mm的SiO₂气凝胶板；

（5）利用丁基橡胶和另一块步骤（1）制得的夹胶玻璃将上述空腔密封；

（6）将得到的安全节能型汽车玻璃的四周用双组分硅酮密封胶进行密封处理，得到安全节能型汽车玻璃。表2为实施例2的安全节能型汽车玻璃的性能指标。

表2 实施例2的安全节能型汽车玻璃的性能指标

填充体厚度（mm）	传热系数（W/m<sup>2</sup>·K）	可见光透过率（%）
			14	0.51	90

实施例3

采用以下步骤制备安全节能型汽车玻璃：

（1）在两块厚度为2mm的曲面区域钢化玻璃中间放置厚度为1mm的EVA胶片，在真空条件下，温度为105℃，外加压力为20MPa，保持温度和压力的时间为10min，获得夹胶玻璃；

（2）在上述夹胶玻璃一侧，黏贴Low-e膜；

（3）使用丁基橡胶将断桥铝隔条粘结在上述夹胶玻璃四周，形成一面敞开的空腔；

（4）在真空条件下，向上述空腔中填充厚度为2mm的曲面SiO₂气凝胶；

（5）利用丁基橡胶和另一块步骤（1）制得的夹胶玻璃将上述空腔密封；

（6）将得到的安全节能型汽车玻璃的四周用双组分硅酮密封胶进行密封处理，得到安全节能型汽车玻璃。表3为实施例3的安全节能型汽车玻璃的性能指标。

表3 实施例3的安全节能型汽车玻璃的性能指标

汽车玻璃（mm）	传热系数（W/m<sup>2</sup>·K）	可见光透过率（%）
			12	0.77	91

实施例4

采用以下步骤制备安全节能型汽车玻璃：

（1）在两块厚度为2mm的曲面区域钢化玻璃中间放置厚度为1mm的透明聚氨酯胶片，在真空条件下，温度为50℃，外加压力为20MPa，保持温度和压力的时间为20min，获得夹胶玻璃；

（2）在上述夹胶玻璃一侧，黏贴匀光膜；

（3）使用丁基橡胶将纤维增强聚合物复合间隔条粘结在上述夹胶玻璃四周，形成一面敞开的空腔；

（4）在真空条件下，向上述空腔中填充厚度为3mm的曲面SiO₂气凝胶；

（5）利用丁基橡胶和另一块步骤（1）制得的夹胶玻璃将上述空腔密封；

（6）将得到的安全节能型汽车玻璃的四周用双组分硅酮密封胶进行密封处理，得到安全节能型汽车玻璃。表4为实施例4的安全节能型汽车玻璃的性能指标。

表4 实施例4的安全节能型汽车玻璃的性能指标

汽车玻璃（mm）	传热系数（W/m<sup>2</sup>·K）	可见光透过率（%）
			13	0.65	91

实施例5

采用以下步骤制备安全节能型汽车玻璃：

（1）在两块厚度为2mm的钢化超白玻璃中间放置厚度为1mm的丙烯酸胶片，在真空条件下，温度为450℃，外加压力为0.1MPa，保持温度和压力的时间为5min，获得夹胶玻璃；

（2）在上述夹胶玻璃一侧，依次黏贴Low-E膜和吸收紫外线膜；

（3）使用丁基橡胶将含有干燥剂的断桥铝间隔条粘结在上述夹胶玻璃四周，形成一面敞开的空腔；

（4）在真空条件下，向上述空腔中填充厚度为4mm的SiO₂气凝胶板；

（5）利用丁基橡胶和另一块步骤（1）制得的夹胶玻璃将上述空腔密封；

（6）将得到的安全节能型汽车玻璃的四周用双组分硅酮密封胶进行密封处理，得到安全节能型汽车玻璃。表5为实施例5的安全节能型汽车玻璃的性能指标。

表5 实施例5的安全节能型汽车玻璃的性能指标

填充体厚度（mm）	传热系数（W/m<sup>2</sup>·K）	可见光透过率（%）
			14	0.52	90

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种安全节能型汽车玻璃的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制备夹胶玻璃，在两块曲面玻璃中间放置有机层，在真空条件下，通过热压工艺获得夹胶玻璃，热压工艺的温度为50℃，外加压力为20MPa，保持温度和压力的时间为20min；

（2）在步骤（1）得到的夹胶玻璃和气凝胶之间黏贴匀光膜、紫外线吸收膜、防眩目膜、低辐射膜中的一种或多种；

（3）空腔的制备，利用密封胶将间隔件粘结在步骤（2）的夹胶玻璃上，形成一面敞开的空腔；

（4）填料，在真空条件下，将曲面块状气凝胶放置于步骤（3）的空腔中；

（5）封面，利用密封胶和另一块步骤（2）得到的夹胶玻璃将步骤（3）的空腔密封；

（6）密封；将步骤（5）得到的汽车玻璃的四周用密封胶密封处理；

（7）抽真空处理或惰性气体填充，具体为利用所述间隔件的通气口对所述气凝胶进行抽真空处理；或具体为利用所述间隔件的通气口向所述气凝胶中填充惰性气体；

所述间隔件为浮法玻璃间隔件、钢化玻璃间隔件、不锈钢间隔件、陶瓷间隔件、复合材料间隔件中的一种；所述间隔件为间隔条或间隔框；所述间隔件具有中空结构；

所述间隔件的中空结构中填充干燥剂；所述间隔件设置通气口；

所述密封胶为硅酮胶、聚硫橡胶、水和硅酸钠、硅酸钾水合物中的一种或多种；

所述步骤（1）中，所述有机层与所述玻璃之间放置加热金属丝；

所述安全节能型汽车玻璃的传热系数为0.65（W/m²·K），可见光透过率为91%。

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