CN114605084A - 绿色节能建筑玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绿色节能建筑玻璃及其制备方法,所述绿色节能建筑玻璃通过将具有双壳空心结构的微球与水溶性丙烯酸树脂制成复合乳液,经涂布、干燥在玻璃表面形成涂层膜后制备而成。本发明制备的双壳空心结构的微球的外壳为二氧化硅层,内核为表面皱缩且具有空心结构的二氧化钛微球,将微球应用于绿色节能建筑玻璃后能够起到良好的屏蔽紫外光及隔热作用,有助于提升建筑玻璃的节能环保性能。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃材料的加工技术领域,尤其涉及一种绿色节能建筑玻璃及其制备方法。
背景技术
绿色节能的建筑材料具有环保、节能减排的优势,近年来已经成为建筑行业研究的热点。传统的建筑材料由于受到技术及材料的限制,难以满足不同气候条件下的节能需求,窗户作为建筑的重要组成部分,是能量损耗的主要渠道,窗户上传统的建筑玻璃难以减少热能的传递,导致夏季空调和冬季暖气使用量增加,不利于节能。因此,使用绿色节能的建筑玻璃被认为是减少室内外环境间传热的重要手段。绿色节能建筑玻璃需要具备高透明度、低吸热、良好的防紫外线性能和耐老化性能以满足不同的使用需求,将无机微球制成涂层膜应用于玻璃表面是一种可行的技术手段。
专利CN 103113027 A公开了一种提高隔热性能的平板玻璃制备方法,使用了空心玻璃微珠与钛白粉来提高玻璃的隔热性能。专利CN 107652882 A提供了一种代替LOW-E的节能玻璃涂料,可反射红外线减缓夏季室内温度上升,降低空调开机时间,冬季可减少热量辐射到室外,保持室内温暖。专利CN 113861795 A公开了一种环境友好型高闪点酚醛防腐涂料及其制备工艺,该专利制备了一种二氧化钛微球,二氧化钛微球中具有空腔结构,而空腔结构可以贮存大量空气,从而起到吸收或反射紫外线,起到隔热保温的作用。然而在实际应用中,上述专利使用的二氧化钛具有较强的光催化活性,在阳光照射下会将周围的有机树脂降解破坏,可能会降低涂层的耐气候性,影响建筑玻璃的正常使用。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所解决的技术问题是:(1)制备一种绿色节能建筑玻璃,所述玻璃具有良好的透光性能、隔热性能以及紫外屏蔽性能;(2)解决二氧化钛引发的光催化对玻璃表面有机涂层膜分解破坏的技术问题。
二氧化钛属于一种n型半导体材料,它的禁带宽度为3.2ev,当它受到波长小于或等于387.5nm的紫外光照射时,价带的电子就会获得光子的能量而越前至导带,形成光生电子,而价带中则相应地形成光生空穴;因此,二氧化钛可作为屏蔽紫外光的辅助成分应用于建筑玻璃的制备之中。具有空心结构的微球内腔能够降低材料的导热系数,进而提升材料的隔热性能;将二氧化钛制成具有空心结构的微球能够起到良好的屏蔽紫外光及隔热作用,有助于提升建筑玻璃的节能环保性能。
然而,在二氧化钛微球与有机树脂制成建筑玻璃涂层膜的使用过程中,由于二氧化钛具有较强的光催化活性,在阳光照射下会将周围的有机树脂降解破坏,从而降低了涂层膜的耐气候性。为了解决这一技术问题,发明人利用二氧化硅层对二氧化钛内核进行包覆,制得一种具有双壳空心结构的微球;二氧化硅层作为钝化的氧化层抑制了二氧化钛的光催化活性,从而降低了有机树脂的降解,提升了玻璃涂层膜的耐候性。
一种绿色节能建筑玻璃的制备方法,包括下述步骤:将具有双壳空心结构的微球与水溶性丙烯酸树脂制成复合乳液,经涂布、干燥在玻璃表面形成涂层膜;其中,所述具有双壳空心结构的微球的外壳为二氧化硅层,内核为表面皱缩且具有空心结构的二氧化钛微球;所述二氧化钛微球以表面皱缩的聚合物微球为模板,经煅烧形成空心结构制备而成。
发明人制备的双壳皱缩空心微球由外至内依次为二氧化硅层、二氧化钛层、空腔。其中,空腔的空心结构作为核心,储存了大量的空气,从而减少了热导率;在二氧化硅层与二氧化钛层之间,二氧化硅层作为外壳具有导热系数低、紫外线反射和化学稳定性好等特点,二氧化钛层具有红外反射和紫外吸收特性;这些因素协同作用,提升了隔热、透光和紫外线屏蔽性能。
优选的,所述绿色节能建筑玻璃的制备方法如下:
S1将丙烯酸-2,3-环氧丙酯、苯乙烯、过硫酸钾与水混合后进行聚合反应,反应结束后经旋转蒸发去除水分,得到共聚中间体,备用;
S2将所述共聚中间体、乙烯基甲苯与水混合后经超声处理得到分散共聚液,分散共聚液进行共聚反应,反应结束后,反应产物经过滤、水洗、醇洗、干燥,得到模板微球,备用;
S3将所述模板微球经超声处理分散于乙醇,得到模板微球分散液,继续向模板微球分散液中加入一水合氨及钛酸四丁酯,进行反应,反应结束后经离心收集沉淀物、醇洗、煅烧,得到二氧化钛皱缩空心微球,备用;
S4将所述二氧化钛皱缩空心微球经超声处理分散于水,得到微球分散液,使用乙酸调节微球分散液的pH至4~5,并加入正硅酸乙酯进行反应,反应结束后经离心收集沉淀物、醇洗、煅烧,得到双壳皱缩空心微球,备用;
S5将所述双壳空心皱缩微球经超声处理分散于水,得到微球分散液,向所述微球分散液中加入水溶性丙烯酸树脂,经搅拌混合得到复合乳液,备用;
S6将所述复合乳液均匀涂布在玻璃表面,经干燥后形成涂层膜,得到绿色节能建筑玻璃。
在夏季由阳光直射导致的升温会使建筑物的室内环境闷热不堪,从而增加了空调制冷降温所需的能耗。发明人观察到,当阳光穿透双壳皱缩空心微球的双层结构时,光线会在双层结构间发生多次散射及反射,阳光散射及反射的次数增加有利于避免阳光直射至室内导致的升温。为了增加光线的散射及反射次数,降低阳光直射导致的升温,发明人使用丙烯酸-2,3-环氧丙酯、苯乙烯与乙烯基甲苯经共聚制备了一种表面皱缩的模板微球;二氧化钛附着于模板微球表面后,二氧化钛层的形态随模板微球表面发生变化,也形成了皱缩的结构;随后发明人通过煅烧去除有机模板微球在二氧化钛层中制备空腔,得到了由二氧化钛构成的皱缩空心微球,相比于原有的二氧化钛层,皱缩空心结构表面粗糙且高低起伏,具有沟壑结构,能够大大增加光线在二氧化硅层与二氧化钛层间的反射及散射通路,使得阳光直射造成的升温效应降低,有助于节能效果的提升。
优选的,所述绿色节能建筑玻璃的制备方法如下,以重量份计:
S1将2.4~3.6份丙烯酸-2,3-环氧丙酯、0.2~0.3份苯乙烯、0.06~0.09份过硫酸钾与300~450份水混合后进行聚合反应,反应结束后经旋转蒸发去除水分,得到共聚中间体,备用;
S2将1.8~2.4份所述共聚中间体、5.4~7.2份乙烯基甲苯与15~25份水混合后经超声处理得到分散共聚液,分散共聚液进行共聚反应,反应结束后,反应产物经过滤、水洗、醇洗、干燥,得到模板微球,备用;
S3将0.25~0.5份所述模板微球经超声处理分散于40~60份乙醇,得到模板微球分散液,继续向模板微球分散液中加入0.4~0.6份一水合氨及1~1.7份钛酸四丁酯,进行反应,反应结束后经离心收集沉淀物、醇洗、煅烧,得到二氧化钛皱缩空心微球,备用;
S4将0.8~1.2份所述二氧化钛皱缩空心微球经超声处理分散于40~60份水,得到微球分散液,使用乙酸调节微球分散液的pH至4~5,并加入0.4~0.8份正硅酸乙酯进行反应,反应结束后经离心收集沉淀物、醇洗、煅烧,得到双壳皱缩空心微球,备用;
S5将1~1.5份所述双壳皱缩空心微球经超声处理分散于40~60份水,得到微球分散液,向所述微球分散液中加入4~8份水溶性丙烯酸树脂,经搅拌混合得到复合乳液,备用;
S6将所述复合乳液均匀涂布在玻璃表面,经干燥后形成涂层膜,得到绿色节能建筑玻璃。
进一步优选的,步骤S1中所述聚合反应的反应温度为70~85℃,反应时间为9~18h。
进一步优选的,步骤S2中所述共聚反应的反应温度为70~85℃,反应时间为4~8h。
进一步优选的,步骤S3中所述反应的反应温度为40~55℃,反应时间为9~18h。
进一步优选的,步骤S3中所述煅烧的温度为600~750℃,煅烧时间为2~4h。
进一步优选的,步骤S4中所述反应的反应温度为65~80℃,反应时间为3~6h。
进一步优选的,步骤S4中所述煅烧的温度为450~550℃,煅烧时间为1~3h。
进一步优选的,步骤S6中所述涂布操作的涂布量为8~16g/m2。
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可以任意组合,即得本发明各较佳实施例。
本发明配方中部分原料的介绍及作用如下:
丙烯酸-2,3-环氧丙酯:有机物,化学式是C6H8O3,分子量128.1259,不溶于水;本发明中作为合成模板微球的原料。
苯乙烯:有机化合物,化学式为C8H8,乙烯基的电子与苯环共轭,不溶于水,溶于乙醇、***等多数有机溶剂,是合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体;本发明中作为合成模板微球的原料。
乙烯基甲苯:有机化合物,性质类似于苯乙烯,常用于代替苯乙烯,有对位和间位两种异构体,为低毒低挥发单体,容易聚合。用于树脂、塑料、橡胶和涂料中,可以提高各项性能;本发明中作为合成模板微球的原料。
钛酸四丁酯:有机化合物,分子式为C16H36O4Ti,用于酯交换反应,应用于涂料可提高抗热性能,改进涂料、橡胶及塑料对金属表面的粘附,也用作缩合催化剂、交联剂;本发明中作为制备双壳皱缩空心微球的原料。
正硅酸乙酯:有机物,分子式为C8H20O4Si,为稍有气味的无色透明液体,微溶于水,微溶于苯,溶于***,混溶于乙醇;本发明中作为制备双壳皱缩空心微球的原料。
本发明的有益效果:
相比现有技术,本发明利用二氧化硅层对二氧化钛内核进行包覆,制得一种具有双壳空心结构的微球;二氧化硅层作为钝化的氧化层抑制了二氧化钛的光催化活性,从而降低了有机树脂的降解,提升了玻璃涂层膜的耐候性。
与现有技术相比,本发明将双壳皱缩空心微球应用于玻璃的涂层膜,双壳皱缩空心微球内部空腔的空心结构作为核心,储存了大量的空气,从而减少了热导率;在二氧化硅层与二氧化钛层之间,二氧化硅层作为外壳具有导热系数低、紫外线反射和化学稳定性好等特点,二氧化钛层具有红外反射和紫外吸收特性;这些因素协同作用,提升了玻璃的隔热、透光和紫外线屏蔽性能。
相比现有技术,本发明制备了一种表面皱缩的模板微球;二氧化钛附着于模板微球表面后,二氧化钛层的形态随模板微球表面发生变化,也形成了皱缩的结构;通过煅烧去除有机模板微球在二氧化钛层中制备空腔,得到的由二氧化钛构成的皱缩空心微球表面粗糙且高低起伏,具有沟壑结构,能够大大增加光线在二氧化硅层与二氧化钛层间的反射及散射通路,使得阳光直射造成的升温效应降低,有助于节能效果的提升。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
本发明对照例及实施例中部分原材料参数如下:
丙烯酸-2,3-环氧丙酯,CAS号:106-90-1。
实施例1
一种绿色节能建筑玻璃,采用如下方法制备而成:
S1向50kg乙醇中加入0.6kg一水合氨及1.7kg钛酸四丁酯,进行反应,反应结束后经离心收集沉淀物、乙醇洗3次、煅烧,得到二氧化钛微球,备用;
S2将1.2kg所述二氧化钛微球经超声处理分散于50kg去离子水,得到微球分散液,使用乙酸调节微球分散液的pH至5,并加入0.6kg正硅酸乙酯进行反应,反应结束后经离心收集沉淀物、乙醇洗3次、煅烧,得到双壳微球,备用;
S3将1.5kg所述双壳微球经超声处理分散于50kg去离子水,得到微球分散液,向所述微球分散液中加入7.5kg水溶性丙烯酸树脂,经搅拌混合得到复合乳液,备用;
S4将所述复合乳液均匀涂布在玻璃表面,经干燥后形成涂层膜,得到绿色节能建筑玻璃。
步骤S1中所述反应的反应温度为50℃,反应时间为9h。
步骤S1中所述煅烧的温度为675℃,煅烧时间为3h。
步骤S2中所述反应的反应温度为70℃,反应时间为4.5h。
步骤S2中所述煅烧的温度为550℃,煅烧时间为1.5h。
步骤S4中所述涂布操作的涂布量为16g/m2。
实施例2
一种绿色节能建筑玻璃,采用如下方法制备而成:
S1将2.4kg丙烯酸-2,3-环氧丙酯、0.2kg苯乙烯、0.06kg过硫酸钾与300kg去离子水混合后进行聚合反应,反应结束后经旋转蒸发去除水分,得到共聚中间体,备用;
S2将1.8kg所述共聚中间体、5.4kg乙烯基甲苯与20kg去离子水混合后经超声处理得到分散共聚液,分散共聚液进行共聚反应,反应结束后,反应产物经过滤、去离子水洗3次、乙醇洗3次、干燥,得到模板微球,备用;
S3将1.2kg所述模板微球经超声处理分散于50kg去离子水,得到微球分散液,使用乙酸调节微球分散液的pH至5,并加入0.6kg正硅酸乙酯,进行反应,反应结束后经离心收集沉淀物、乙醇洗3次、煅烧,得到二氧化硅皱缩空心微球,备用;
S4将1.5kg所述二氧化硅皱缩空心微球经超声处理分散于50kg去离子水,得到微球分散液,向所述微球分散液中加入7.5kg水溶性丙烯酸树脂,经搅拌混合得到复合乳液,备用;
S5将所述复合乳液均匀涂布在玻璃表面,经干燥后形成涂层膜,得到绿色节能建筑玻璃。
步骤S1中所述聚合反应的反应温度为75℃,反应时间为12h。
步骤S2中所述共聚反应的反应温度为80℃,反应时间为6h。
步骤S3中所述反应的反应温度为70℃,反应时间为4.5h。
步骤S3中所述煅烧的温度为550℃,煅烧时间为1.5h。
步骤S5中所述涂布操作的涂布量为16g/m2。
实施例3
一种绿色节能建筑玻璃,采用如下方法制备而成:
S1将2.4kg丙烯酸-2,3-环氧丙酯、0.2kg苯乙烯、0.06kg过硫酸钾与300kg去离子水混合后进行聚合反应,反应结束后经旋转蒸发去除水分,得到共聚中间体,备用;
S2将1.8kg所述共聚中间体、5.4kg乙烯基甲苯与20kg去离子水混合后经超声处理得到分散共聚液,分散共聚液进行共聚反应,反应结束后,反应产物经过滤、去离子水洗3次、乙醇洗3次、干燥,得到模板微球,备用;
S3将0.5kg所述模板微球经超声处理分散于50kg乙醇,得到模板微球分散液,继续向模板微球分散液中加入0.6kg一水合氨及1.7kg钛酸四丁酯,进行反应,反应结束后经离心收集沉淀物、乙醇洗3次、煅烧,得到二氧化钛皱缩空心微球,备用;
S4将1.5kg所述二氧化钛皱缩空心微球经超声处理分散于50kg去离子水,得到微球分散液,向所述微球分散液中加入7.5kg水溶性丙烯酸树脂,经搅拌混合得到复合乳液,备用;
S5将所述复合乳液均匀涂布在玻璃表面,经干燥后形成涂层膜,得到绿色节能建筑玻璃。
步骤S1中所述聚合反应的反应温度为75℃,反应时间为12h。
步骤S2中所述共聚反应的反应温度为80℃,反应时间为6h。
步骤S3中所述反应的反应温度为50℃,反应时间为9h。
步骤S3中所述煅烧的温度为675℃,煅烧时间为3h。
步骤S5中所述涂布操作的涂布量为16g/m2。
实施例4
一种绿色节能建筑玻璃,采用如下方法制备而成:
S1将5.4kg乙烯基甲苯与20kg去离子水混合后经超声处理得到分散聚合液,分散聚合液进行聚合反应,反应结束后,反应产物经过滤、去离子水洗3次、乙醇洗3次、干燥,得到模板微球,备用;
S2将0.5kg所述模板微球经超声处理分散于50kg乙醇,得到模板微球分散液,继续向模板微球分散液中加入0.6kg一水合氨及1.7kg钛酸四丁酯,进行反应,反应结束后经离心收集沉淀物、乙醇洗3次、煅烧,得到二氧化钛空心微球,备用;
S3将1.2kg所述二氧化钛空心微球经超声处理分散于50kg去离子水,得到微球分散液,使用乙酸调节微球分散液的pH至5,并加入0.6kg正硅酸乙酯进行反应,反应结束后经离心收集沉淀物、乙醇洗3次、煅烧,得到双壳空心微球,备用;
S4将1.5kg所述双壳空心微球经超声处理分散于50kg去离子水,得到微球分散液,向所述微球分散液中加入7.5kg水溶性丙烯酸树脂,经搅拌混合得到复合乳液,备用;
S5将所述复合乳液均匀涂布在玻璃表面,经干燥后形成涂层膜,得到绿色节能建筑玻璃。
步骤S1中所述聚合反应的反应温度为80℃,反应时间为6h。
步骤S2中所述反应的反应温度为50℃,反应时间为9h。
步骤S2中所述煅烧的温度为675℃,煅烧时间为3h。
步骤S3中所述反应的反应温度为70℃,反应时间为4.5h。
步骤S3中所述煅烧的温度为550℃,煅烧时间为1.5h。
步骤S5中所述涂布操作的涂布量为16g/m2。
实施例5
一种绿色节能建筑玻璃,采用如下方法制备而成:
S1将2.4kg丙烯酸-2,3-环氧丙酯、0.2kg苯乙烯、0.06kg过硫酸钾与300kg去离子水混合后进行聚合反应,反应结束后经旋转蒸发去除水分,得到共聚中间体,备用;
S2将1.8kg所述共聚中间体、5.4kg乙烯基甲苯与20kg去离子水混合后经超声处理得到分散共聚液,分散共聚液进行共聚反应,反应结束后,反应产物经过滤、去离子水洗3次、乙醇洗3次、干燥,得到模板微球,备用;
S3将0.5kg所述模板微球经超声处理分散于50kg乙醇,得到模板微球分散液,继续向模板微球分散液中加入0.6kg一水合氨及1.7kg钛酸四丁酯,进行反应,反应结束后经离心收集沉淀物、乙醇洗3次、煅烧,得到二氧化钛皱缩空心微球,备用;
S4将1.2kg所述二氧化钛皱缩空心微球经超声处理分散于50kg去离子水,得到微球分散液,使用乙酸调节微球分散液的pH至5,并加入0.6kg正硅酸乙酯进行反应,反应结束后经离心收集沉淀物、乙醇洗3次、煅烧,得到双壳皱缩空心微球,备用;
S5将1.5kg所述双壳皱缩空心微球经超声处理分散于50kg去离子水,得到微球分散液,向所述微球分散液中加入7.5kg水溶性丙烯酸树脂,经搅拌混合得到复合乳液,备用;
S6将所述复合乳液均匀涂布在玻璃表面,经干燥后形成涂层膜,得到绿色节能建筑玻璃。
步骤S1中所述聚合反应的反应温度为75℃,反应时间为12h。
步骤S2中所述共聚反应的反应温度为80℃,反应时间为6h。
步骤S3中所述反应的反应温度为50℃,反应时间为9h。
步骤S3中所述煅烧的温度为675℃,煅烧时间为3h。
步骤S4中所述反应的反应温度为70℃,反应时间为4.5h。
步骤S4中所述煅烧的温度为550℃,煅烧时间为1.5h。
步骤S6中所述涂布操作的涂布量为16g/m2。
对照例1
对照例所用的为未经涂布处理的玻璃,所述玻璃的总类和尺寸规格与实施例1~5所用的玻璃保持一致。
测试例1
绿色节能建筑玻璃的透光率测试参考标准GB/T 2680-2021《建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》中的具体要求进行。测试件为单层玻璃,测试的环境温度为25℃,相对湿度50%。每组测试5次,结果取算术平均值。绿色节能建筑玻璃的透光率测试结果见表1。
表1
透光率(%) | |
实施例1 | 77.6 |
实施例2 | 80.2 |
实施例3 | 79.6 |
实施例4 | 81.1 |
实施例5 | 82.4 |
对照例1 | 83.9 |
透光率越高,光线透过介质的能力越强。通过上述实施例与对照例的对比可以发现,涂层膜虽然会导致绿色节能建筑玻璃的透光率的下降,但下降的程度较低,依然能够保持良好的透光性能,可以满足建筑玻璃的正常采光需要。
测试例2
绿色节能建筑玻璃的导热系数测试参考标准JC/T 675-1997《玻璃导热系数试验方法》中的具体要求进行。测试加热板温度为35℃,冷却板温度为20℃;试样厚度为20mm;测试的环境为25℃,湿度为50%。每组测量5次,结果取算术平均值。绿色节能建筑玻璃的导热系数测试结果见表2。
表2
导热系数(W/(m·K)) | |
实施例1 | 0.86 |
实施例2 | 0.80 |
实施例3 | 0.78 |
实施例4 | 0.72 |
实施例5 | 0.67 |
对照例1 | 0.98 |
导热系数反映了建筑材料热湿物性,与建筑能耗、室内环境等热湿过程相关;出于节能的目的,绿色节能建筑玻璃相比普通玻璃而言需要较低的导热系数。通过上述实施例和对照例的对比可以发现,使用了涂层膜的玻璃的导热系数降低。产生这种现象的原因可能在于,涂层膜中双壳皱缩空心微球中,二氧化硅层导热系数低,同时空腔的空心结构作为核心,储存了大量的空气,进一步减少了导热系数。
测试例3
对绿色节能建筑玻璃在阳光直射下内侧升温速率进行测量。使用太阳光模拟器模拟阳光,用规格为1m×1m×1m的正方体密封泡沫箱模拟房间,其中向阳面为规格为1m×1m的方形测试玻璃,玻璃厚度20mm;太阳光垂直照射在玻璃平面,其入射光功率为925W/m2,以模拟大气质量为1的状态;光源距离10m,照射时长为30min;初始环境温度为25℃,相对湿度50%;记录照射30min时泡沫箱内部温度,并通过如下公式计算得到升温速率:
式中,h为升温速率,单位为(℃/min);T30为照射30min时泡沫箱内部温度(℃)。
每组测量3次,结果取算术平均值,绿色节能建筑玻璃在阳光直射下内侧升温速率的测试结果见表3。
表3
升温速率(℃/min) | |
实施例1 | 1.03 |
实施例2 | 0.94 |
实施例3 | 0.86 |
实施例4 | 0.72 |
实施例5 | 0.57 |
对照例1 | 1.30 |
通过上述实施例和对照例的对比可以观察到,实施例5具有最低的升温速率,表示实施例5的绿色节能建筑玻璃在阳光直射下能够显著防止室内的温度上升。产生这种现象的原因可能在于,实施例5的双壳皱缩空心微球具有皱缩空心结构表面粗糙且高低起伏,其沟壑结构能够大大增加光线在二氧化硅层与二氧化钛层间的反射及散射通路,使得阳光直射造成的升温效应降低,有助于节能效果的提升。
Claims (10)
1.一种绿色节能建筑玻璃的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:将具有双壳空心结构的微球与水溶性丙烯酸树脂制成复合乳液,经涂布、干燥在玻璃表面形成涂层膜;其中,所述具有双壳空心结构的微球的外壳为二氧化硅层,内核为表面皱缩且具有空心结构的二氧化钛微球;所述二氧化钛微球以表面皱缩的聚合物微球为模板,经煅烧形成空心结构制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种绿色节能建筑玻璃的制备方法,其特征在于,包括下述步骤,以重量份计:
S1将2.4~3.6份丙烯酸-2,3-环氧丙酯、0.2~0.3份苯乙烯、0.06~0.09份过硫酸钾与300~450份水混合后进行聚合反应,反应结束后经旋转蒸发去除水分,得到共聚中间体,备用;
S2将1.8~2.4份所述共聚中间体、5.4~7.2份乙烯基甲苯与15~25份水混合后经超声处理得到分散共聚液,分散共聚液进行共聚反应,反应结束后,反应产物经过滤、水洗、醇洗、干燥,得到模板微球,备用;
S3将0.25~0.5份所述模板微球经超声处理分散于40~60份乙醇,得到模板微球分散液,继续向模板微球分散液中加入0.4~0.6份一水合氨及1~1.7份钛酸四丁酯,进行反应,反应结束后经离心收集沉淀物、醇洗、煅烧,得到二氧化钛皱缩空心微球,备用;
S4将0.8~1.2份所述二氧化钛皱缩空心微球经超声处理分散于40~60份水,得到微球分散液,使用乙酸调节微球分散液的pH至4~5,并加入0.4~0.8份正硅酸乙酯进行反应,反应结束后经离心收集沉淀物、醇洗、煅烧,得到双壳皱缩空心微球,备用;
S5将1~1.5份所述双壳皱缩空心微球经超声处理分散于40~60份水,得到微球分散液,向所述微球分散液中加入4~8份水溶性丙烯酸树脂,经搅拌混合得到复合乳液,备用;
S6将所述复合乳液均匀涂布在玻璃表面,经干燥后形成涂层膜,得到绿色节能建筑玻璃。
3.根据权利要求2所述的一种绿色节能建筑玻璃的制备方法,其特征在于:步骤S1中所述聚合反应的反应温度为70~85℃,反应时间为9~18h。
4.根据权利要求2所述的一种绿色节能建筑玻璃的制备方法,其特征在于:步骤S2中所述共聚反应的反应温度为70~85℃,反应时间为4~8h。
5.根据权利要求2所述的一种绿色节能建筑玻璃的制备方法,其特征在于:步骤S3中所述反应的反应温度为40~55℃,反应时间为9~18h。
6.根据权利要求2所述的一种绿色节能建筑玻璃的制备方法,其特征在于:步骤S3中所述煅烧的温度为600~750℃,煅烧时间为2~4h。
7.根据权利要求2所述的一种绿色节能建筑玻璃的制备方法,其特征在于:步骤S4中所述反应的反应温度为65~80℃,反应时间为3~6h。
8.根据权利要求2所述的一种绿色节能建筑玻璃的制备方法,其特征在于:步骤S4中所述煅烧的温度为450~550℃,煅烧时间为1~3h。
9.根据权利要求2所述的一种绿色节能建筑玻璃的制备方法,其特征在于:步骤S6中所述涂布操作的涂布量为8~16g/m2。
10.一种绿色节能建筑玻璃,其特征在于:采用如权利要求1~9任一项所述的方法制备而成。
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