[發明專利]一種具有近紅外屏蔽性能的玻璃涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 202011485633.8
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112499984B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 張樂;甄方正;邵岑;張永麗;陳東順;邱凡;趙超;陳浩
• 申請（專利權）人: 新沂市錫沂高新材料產業技術研究院有限公司
• 主分類號: C03C17/00
• 分類號: C03C17/00
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務所(普通合伙) 32267
• 代理人: 朱智杰

一種具有近紅外屏蔽性能的玻璃涂層及其制備方法，屬功能玻璃涂層制備應用技術領域，本發明提供了一種具有近紅外屏蔽性能的玻璃涂層，化學式為：(Sn_xTi_1?x?2y)O₂(Sb_y)₂O₃，其中0.2≤x≤0.5，0.1≤y≤0.2，其近紅外透過率僅有5~8%，加入聚乙烯醇和水性聚氨酯制備，具有極強的近紅外屏蔽性能。產品性能穩定，制備方法簡便，適合工業化生產。

技術領域

本發明提供一種具有近紅外屏蔽性能的玻璃涂層及其制備方法，屬功能玻璃涂層制備應用技術領域。

背景技術

到達地球表面的太陽輻射能主要由紫外光(400nm,5%~3%)、可見光(400nm~780nm,43%~42%)和紅外光(780nm,52%~55%)組成。紅外光是太陽光的重要組成部分,也是熱能的主要來源。在夏季,紅外光透過玻璃層使室內溫度上升,消耗大量能源;在冬季,可以把這部分能量儲存起來,減少室內熱量的散失。實驗研究發現:具有優異的近紅外屏蔽性能的材料,它可以用于智能窗的隔熱涂層,有選擇性的透過太陽光,減少能源的消耗和二氧化碳的排放,可以部分解決能源危機。另外,一些具有紅外屏蔽功能的玻璃在光熱治療腫瘤方面也被廣泛應用。在近紅外激發器照射下,鎢青銅納米材料吸收近紅外光,將光能轉換為熱能,殺死體內癌細胞,減少了化療等手術帶來的風險。

目前比較廣為人知的近紅外屏蔽納米材料中,貴金屬（Ag,Au等）粒子在可見光區域的透過率較低;稀土六硼化物（如LaB₆,PrB₆,NdB₆）的硬度較大,在制備過程中必須研磨;半導體氧化物（ATO、ITO等）相對穩定且在可見光區域有很高的透過率,然而它們只能有效遮蔽部分近紅外光線（波長大于1500 nm）。鎢青銅（M_xWO₃,M為Na⁺,K⁺,Rb⁺,Cs⁺和NH₄⁺）可見光透過率高,可以遮蔽波長大于1000 nm的近紅外光,因而具備更加優越的近紅外遮蔽性能。但是由于現有制備方法和涂層技術的局限，其近紅外透過率仍達到10%以上，且可見光透過率較差，實際應用較不理想。因此，需要找到一種進一步降低近紅外透過且兼顧可見光透過的玻璃涂層。

發明內容

1. 為了制備出純度高、近紅外屏蔽性能好的玻璃涂層。本發明提供了一種具有近紅外屏蔽性能的玻璃涂層及其制備方法，化學式為：(Sn_xTi_1-x-2y) O₂(Sb_y)₂O₃，其中0.2≤x≤0.5, 0.1≤y≤0.2，其近紅外透過率僅有5~8%，具有極強的近紅外屏蔽性能。

2. 本發明的技術方案如下：

首先按照化學計量比將SbCl₃、SnCl₄、TiCl₄溶解在去離子水中；然后不斷攪拌并加入氨水調節pH至7~11，靜置陳化；將得到的沉淀經過濾、洗滌和干燥，得到前驅體粉末，將得到的前驅體粉末置于坩堝中高溫煅燒；然后將得到的粉末加入至去離子水中，然后球磨；球磨后在溶液中加入溶液10~20%體積分數的聚乙烯醇和水性聚氨酯，水浴加熱，得到涂層溶液；將涂層溶液旋涂在玻璃樣品上，最后干燥，得到具有近紅外屏蔽性能的玻璃涂層；

優選的，步驟一中，所述原料的純度均為99.9~99.99%；

優選的，步驟二中，陳化時間為8~16 h；在50~80℃下干燥2~5 h；煅燒溫度為900~1100℃，煅燒時間為3~8 h；

優選的，步驟三中，球磨時間為1~5 h；加入聚乙烯醇和水性聚氨酯的質量比為2~5%；水浴加熱的溫度為60~80℃，加熱時間為0.5~2 h；干燥溫度為50~70℃，時間為0.5~2 h。