[發(fā)明專利]一種氣凝膠復合玻璃制備方法

在審

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• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN105541130A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 楊卓舒;陳庚;劉國強;鄺清林;馮強;劉建波;車君超;張磊
• 申請（專利權）人: 卓達新材料科技集團有限公司
• 主分類號: C03C27/00
• 分類號: C03C27/00
• 代理公司: 北京市鼎慧知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11479
• 代理人: 宋巧麗

技術領域

本發(fā)明涉及建筑節(jié)能玻璃技術領域，具體涉及一種氣凝膠復合玻璃制備方 法。

背景技術

近年來我國建筑業(yè)快速發(fā)展，建筑能耗達到全社會總能耗的30％，隨著經(jīng)濟 和社會的發(fā)展，這個比例還將不斷增長。而在建筑能耗中，通過玻璃門窗造成 的能耗占到了建筑總能耗的50％左右。因此,實現(xiàn)建筑節(jié)能的重點是提高玻璃的 節(jié)能性。現(xiàn)有的節(jié)能玻璃主要有中空玻璃、真空玻璃和low-e玻璃等。例如， 中空玻璃是將2片或多片普通玻璃(low-e玻璃)以有效支撐均勻隔開并對周邊 粘接密封,使玻璃層之間形成有干燥氣體的空腔,其內(nèi)部形成了一定厚度的被限 制了流動的氣體層。由于這些氣體的導熱系數(shù)遠遠小于玻璃材料的導熱系數(shù),因 此具有較好的隔熱能力。真空玻璃的結構類似于中空玻璃,不同之處是真空玻 璃空腔內(nèi)的氣體非常稀薄,近乎真空。其隔熱原理就是利用真空構造隔絕了熱 傳導,傳熱系數(shù)很低。中空玻璃和真空都具有較好的保溫性能，但遮陽系數(shù)較差， 太陽光可以直射進入室內(nèi)，造成室內(nèi)明暗反差大，居住舒適感較差。其次，真 空玻璃制備工藝較為復雜、成本高，限制了該類玻璃的大量使用。雖然現(xiàn)有技 術中也有采用氣凝膠玻璃替代傳統(tǒng)玻璃，但現(xiàn)有的氣凝膠玻璃具有工藝復雜、 周期長，以及粉體低透光率、高導熱系數(shù)等弊端。

氣凝膠(aerogel)是由膠體粒子或高聚物分子相互聚集構成納米多孔網(wǎng)絡 結構，并在孔隙中充滿氣態(tài)分散介質(zhì)的一種高分散固態(tài)材料。氣凝膠獨特的納 米結構使得它具有許多的特性，如低熱導率、低聲速、低密度和高比表面積等， 具有優(yōu)異的隔熱、隔音性能的材料。氣凝膠玻璃是新型節(jié)能環(huán)保綠色建材，克 服了傳統(tǒng)玻璃的缺點。1.由于氣凝膠的對光線具有散射作用，使得室內(nèi)光線更 為均勻，避免了太陽光直射；2.氣凝膠是導熱系數(shù)最低的材料，氣凝膠玻璃具 有極低的傳熱系數(shù)，節(jié)能效果明顯；3.氣凝膠玻璃具有優(yōu)良的隔音性能，使得 居住環(huán)境更為舒適；4.氣凝膠具有強疏水性，可降低室內(nèi)的濕度；5.氣凝膠的 化學穩(wěn)定性好，可回收利用，是極好的環(huán)保材料；6.氣凝膠玻璃通過結構設計 具有獨特的美感。氣凝膠玻璃具有如此多的優(yōu)點，是優(yōu)異的建筑節(jié)能材料，將 會大量應用在被動房等各類節(jié)能建筑中。但現(xiàn)有的氣凝膠玻璃普遍存在制造工 藝復雜、制造成本高等問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種氣凝膠復合玻璃制備方法，能夠解 決上述問題。

一種氣凝膠復合玻璃制備方法，包括：制備氣凝膠粉體；將所述氣凝膠 粉體封裝在透明的封裝框架內(nèi)，生成氣凝膠粉體封裝塊；將氣凝膠粉體封裝塊 設置在兩塊平板玻璃之間，并在所述兩塊平板玻璃的周邊采用密封條和密封膠 固定、密封。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步的，所述制備氣凝膠粉體包括：將水 玻璃用去離子水稀釋并攪拌，得到水玻璃溶液；配制含有醇的酸溶液，將所述 水玻璃溶液加入到所述酸溶液內(nèi)形成混合溶液，將所述混合溶液的PH值調(diào)節(jié)到 凝膠所需的PH值；在所述混合溶液中產(chǎn)生凝膠后靜置老化；對所述凝膠使用酸 和醇的混合溶液浸泡，完成溶劑交換處理；采用疏水改性劑對完成所述溶劑交 換處理的所述凝膠進行改性處理；對完成所述改性處理后的所述凝膠進行干燥 處理，獲取所述氣凝膠粉末。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步的，所述水玻璃為鈉水玻璃或鉀水玻 璃，其中，所述水玻璃的模數(shù)為3.1～3.6，濃度為35～40％，所述水玻璃與所 述去離子水的體積比為1:3～10；所述含有醇的酸溶液的酸為不含氯離子和氟離 子的無機酸或有機酸的一種或幾種；其中，所述無機酸包括含氧酸、無氧酸、 絡合酸；所述有機酸包括羧酸、磺酸、亞磺酸、硫羧酸；所述混合溶液的PH值 的范圍為3.5～5.5。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步的，所述水玻璃與所述去離子水的體 積比為1:3～5；所述無機酸包括：硫酸、磷酸；所述有機酸包括：草酸、乙酸、 甲酸、丙酸、正丁酸、正戊酸；所述含有醇的酸溶液中的醇為甲醇、乙醇、乙 二醇、丙醇、丙三醇或丙烯醇。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步的，所述酸和醇的混合溶液中酸的濃 度為10％～40％，所述酸和醇的混合溶液體積是所述凝膠體積的1～4倍；所述疏 水改性劑為不含氯離子和氟離子的具有硅甲基結構的有機硅防水劑；所述干燥 處理包括：常壓烘干、微波真空干燥處理。