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CN112959789A - 隔热节能型汽车玻璃及其制备方法 - Google Patents

隔热节能型汽车玻璃及其制备方法 Download PDF

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张祥
顾文灏
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Abstract

本申请涉及一种隔热节能型汽车玻璃及其制备方法。该制备方法包括以下步骤：对第一玻璃的表面进行预处理；将包含有纳米氧化物的透明隔热涂料均匀地涂布于第一玻璃的表面，并表干，其中纳米氧化物包含氧化锡、钌氧化物、氧化钨、铑氧化物和铱氧化物中的至少一种，且纳米氧化物的平均粒径小于100nm；固化透明隔热涂料，使其于第一玻璃上形成透明隔热层。本申请的透明隔热层可以选择性的吸收屏蔽太阳光中大部分紫外光和近红外光，而对可见光透过率影响不大，无眩光，这不仅可以减少汽车空调的使用，还能提高汽车，特别是新能源汽车的续航能力，提高舒适度与安全性。

Description

隔热节能型汽车玻璃及其制备方法
技术领域
本申请涉及一种汽车玻璃，特别是涉及一种隔热节能型汽车玻璃及其制备方法。
背景技术
汽车玻璃作为汽车壳体的一部分，表面积占比很大，保证了乘客很好的透视可见效果，但在太阳光下，热量很容易通过汽车玻璃，进入车内，影响乘客的舒适性，也增加了车内空调的能耗。为了解决该问题，研究者在汽车玻璃应用中采用了LOW-e玻璃、汽车隔热膜，或在汽车玻璃生产过程中加入导热系数较低的隔热材料，这些都具有一定的隔热效果，但也存在很多问题，如Low-e玻璃对可见光反射较多，容易出现眩光；汽车隔热膜隔热性能和可见光透光率不能兼顾，应用范围有限，且使用年限不长，需经常更换；若在玻璃中加入导热系数较低的隔热材料，当汽车长时间暴露在太阳光下，也会有大量热量进入车内，导致车内温度升高，且在汽车玻璃中应用部位有限。
因此，急需一种在汽车前后挡风玻璃、侧窗、天窗或三角玻璃上均能应用的隔热节能型汽车玻璃，其能在隔热的同时，也能有很高的透光率，且在汽车前后挡风玻璃、侧窗、天窗或三角玻璃上均能应用。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种隔热节能型汽车玻璃及其制备方法。具体的技术方案如下：
第一方面，提供一种隔热节能型汽车玻璃的制备方法，其包括以下步骤：对第一玻璃的表面进行预处理；将包含有纳米氧化物的透明隔热涂料均匀地涂布于第一玻璃的表面，并表干，其中纳米氧化物包含氧化锡、钌氧化物、氧化钨、铑氧化物和铱氧化物中的至少一种，且纳米氧化物的平均粒径小于100nm；固化透明隔热涂料，使其于第一玻璃上形成透明隔热层。
在第一方面的第一种可能实现方式中，纳米氧化物还包含有无机紫外线屏蔽剂。
在第一方面的第二种可能实现方式中，氧化锡为掺锑氧化锡；钌氧化物为二氧化钌、钌酸铅或钌酸铋，铱氧化物为铱酸铋、二氧化铱或铱酸铅。
在第一方面的第三种可能实现方式中，固化透明隔热涂料时，将第一玻璃与透明隔热涂料一同放置于100～180℃温度的烘箱中固化1小时，或者将第一玻璃与透明隔热涂料一同在室温下放置7天以上。
在第一方面的第四种可能实现方式中，还包括以下步骤：于第一玻璃的透明隔热层的一侧依次贴合有机层和第二玻璃，并抽真空；将第一玻璃、有机层及第二玻璃密封放入高压釜中，热压成型。
结合第一方面的第四种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，热压成型的温度为50～200℃，压力为0.1～20MPa。
第二方面，提供一种隔热节能型汽车玻璃，其包括：汽车玻璃本体，具有第一玻璃；透明隔热层，贴合设置于第一玻璃，其中透明隔热层内的纳米氧化物包含氧化锡、钌氧化物、氧化钨、铑氧化物和铱氧化物中的至少一种，且纳米氧化物的平均粒径小于100nm。
在第二方面的第一种可能实现方式中，透明隔热层的厚度小于10μm。
在第二方面的第二种可能实现方式中，还包括有机层和第二玻璃，有机层设置于第一玻璃，第二玻璃设置于有机层，其中透明隔热层位于第一玻璃背离有机层的一侧或第一玻璃与有机层之间。
结合第二方面的第二种可能实现方式，在第二方面的第三种可能实现方式中，第一玻璃为钢化玻璃、区域钢化玻璃和有机玻璃中的一种；第二玻璃为钢化玻璃、区域钢化玻璃和有机玻璃中的一种；有机层为TPU、PVB或EVA。
本申请与现有技术相比具有的优点有：
本申请的隔热节能型汽车玻璃及其制备方法，其在第一玻璃上涂覆包含有纳米氧化物的透明隔热涂料，形成透明隔热层，透明隔热层可以选择性的吸收屏蔽太阳光中大部分紫外光和近红外光，而对可见光透过率影响不大，无眩光，这不仅可以减少汽车空调的使用，还能提高汽车，特别是新能源汽车的续航能力，提高舒适度与安全性，并且本申请的隔热节能型汽车玻璃在汽车前后挡风玻璃、侧窗、天窗或三角玻璃上均可使用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请第一实施例的隔热节能型汽车玻璃的制备方法的步骤流程示意图；
图2是本申请第二实施例的隔热节能型汽车玻璃的制备方法的步骤流程示意图；
图3是本申请第三实施例的隔热节能型汽车玻璃的结构示意图；
图4是本申请第三实施例的隔热节能型汽车玻璃与普通无隔热涂层汽车玻璃的透射光谱图。
图5是本申请第四实施例的隔热节能型汽车玻璃的结构示意图
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本申请，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已。
请参阅图1，其是本申请第一实施例的隔热节能型汽车玻璃的制备方法的步骤流程示意图；如图所示，隔热节能型汽车玻璃的制备方法S包括以下步骤S1至步骤S3，其中：
步骤S1，对第一玻璃的表面进行预处理。具体的，第一玻璃选取为钢化玻璃、区域钢化玻璃、半钢化玻璃、超白玻璃、浮法玻璃、镀膜玻璃、贴膜玻璃和有机玻璃中的一种，第一玻璃即可以为曲面玻璃，亦可以为平面玻璃，然后对第一玻璃的表面进行清洗或表面预处理。
步骤S2，将包含有纳米氧化物的透明隔热涂料均匀地涂布于第一玻璃的表面，并表干，其中纳米氧化物包含氧化锡、钌氧化物、氧化钨、铑氧化物和铱氧化物中的至少一种，且纳米氧化物的平均粒径小于100nm。具体的，根据第一玻璃的表面积大小称取一定量的透明隔热涂料(成膜树脂为有机硅)，然后将其均匀涂抹在第一玻璃的表面，涂抹方式可以选择为旋转涂布、喷涂、网版印刷、利用布或毛刷涂等，涂抹完成之后，将其放置一段时间(至少20min)以将涂料表干。
在本实施例中，氧化锡可以是掺锑氧化锡(ATO)，钌氧化物可以是二氧化钌(RuO2)、钌酸铅(Pb2Ru2O6.5)或钌酸铋(Bi2Ru2O7)，氧化钨可以是氧化钨(W2O3)，铑氧化物可以是二氧化铑(RbO2)，铱氧化物可以是铱酸铋(Bi2Ir2O7)、二氧化铱(IrO2)或铱酸铅(Pb2Ir2O6.5)，但不以此为限。
步骤S3，固化透明隔热涂料，使其于第一玻璃上形成透明隔热层。具体的，将步骤S2中的第一玻璃与透明隔热涂料一同放置于100～180℃温度的烘箱中固化1小时，或者将第一玻璃与透明隔热涂料一同在室温下放置7天以上。
优选的，在上述步骤S2中，纳米氧化物中还包含有无机紫外线屏蔽剂，如此使透明隔热涂料涂覆在形成于第一玻璃上的透明隔热层具有防紫外的功能。无机紫外线屏蔽剂可以选择为Fe2O3、CeO2、ZnO、FeOOH微粒中的1种或2种以上，无机紫外线屏蔽剂的平均粒径为100nm，但不以此为限。
请参阅图2，其是本申请第二实施例的隔热节能型汽车玻璃的制备方法的步骤流程示意图；如图所示，本实施例的隔热节能型汽车玻璃的制备方法S与上述第一实施例的隔热节能型汽车玻璃的制备方法的区别在于，本实施例的隔热节能型汽车玻璃的制备方法S还包括以下步骤S4和步骤S5，其中：
步骤S4，于第一玻璃的透明隔热层的一侧依次贴合有机层和第二玻璃，并抽真空。具体的，选取TPU、PVB或EVA做为有机层，将其贴合在第一玻璃上，有机层可以位于第一玻璃背离透明隔热层的一侧，也可以为位于第一玻璃的透明隔热层的一侧，接着将第二玻璃贴合在有机层上，并抽真空，使第一玻璃、有机层和第二玻璃贴合均匀。优选的，于有机层与第一玻璃之间布置加热金属丝，使其具有加热除湿、除雾的效果。
步骤S5，将第一玻璃、有机层及第二玻璃密封放入高压釜中，热压成型。具体的，采用密封袋将第一玻璃、有机层及第二玻璃密封，放入高压釜中，设置高压釜的热压成型温度为50～200℃，压力为0.1～20MPa，对第一玻璃、有机层及第二玻璃热压成型，待有机层与第一玻璃及第二玻璃粘合稳定后取出，完成隔热节能型汽车玻璃的制备。
请参阅图3，其是本申请第三实施例的隔热节能型汽车玻璃的结构示意图；如图所示，隔热节能型汽车玻璃1包括汽车玻璃本体2和透明隔热层3。汽车玻璃本体2具有第一玻璃21，透明隔热层3，贴合设置于第一玻璃21，其中透明隔热层3内的纳米氧化物包含氧化锡、钌氧化物、氧化钨、铑氧化物和铱氧化物中的至少一种，且纳米氧化物的平均粒径小于100nm，如此可使透明隔热层3具有屏蔽太阳光中大部分近红外光的功能。在本实施例中，透明隔热层3的厚度小于10μm，如此可以减小对汽车玻璃厚度的影响。
在本实施例中，隔热节能型汽车玻璃1还包括有机层22和第二玻璃23。有机层22设置于第一玻璃21，第二玻璃23设置于有机层22。在本实施例中，透明隔热层3位于第一玻璃21背离有机层22的一侧。有机层22为TPU、PVB或EVA，如此能使玻璃具有很好的力学性能，特别是抗冲击性和抗穿透性，玻璃碎裂后，也不易掉下，具有较高的安全性，另外在玻璃制备过程中熔融后也能起到很好的粘结效果。第一玻璃21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、贴膜玻璃和有机玻璃中的一种；第二玻璃23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、贴膜玻璃和有机玻璃中的一种。
根据GB/T 2680-94对本实施例的隔热节能型汽车玻璃1的光学性能进行测试，其紫外光透射比为0.7％，可见光透射比为77.53％，太阳能总透射比为45.363％。同时由Lambda950分光光度计测量本实施例的隔热节能型汽车玻璃1与普通无隔热涂层汽车玻璃的光谱，如图4所示。
请参阅图5，其是本申请第四实施例的隔热节能型汽车玻璃的结构示意图；如图所示，本实施例的隔热节能型汽车玻璃1与上述第一实施例的隔热节能型汽车玻璃的区别在于，本实施例的透明隔热层3位于第一玻璃21与有机层22之间。
根据GB/T 2680-94对本实施例的隔热节能型汽车玻璃1的光学性能进行测试，其紫外光透射比为0.08％，可见光透射比为72％，太阳能总透射比为42％。
综上所述，本申请的隔热节能型汽车玻璃在设置透明隔热层后，能选择性地吸收太阳光中大量的红外线和紫外线以及少量的可见光，具有很高的红外屏蔽效果和良好的可见光透过率，其中紫外光透射比可小于0.7％，太阳能总透射比可小于45.36％，而可见光透射降低不多，为70～77.5％。
同时，根据《汽车安全玻璃》(GB 9656-2003)相关标准对隔热节能型汽车玻璃进行检测，可见光透过率＞70％，满足汽车安全玻璃相关使用要求，光畸变、抗磨性、耐热性、抗冲击性、碎片状态等其他性能均符合《汽车安全玻璃》(GB 9656-2003)相关标准，因此本专利所述隔热节能型汽车玻璃能满足汽车安全玻璃使用要求。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种隔热节能型汽车玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
对第一玻璃的表面进行预处理；
将包含有纳米氧化物的透明隔热涂料均匀地涂布于所述第一玻璃的表面，并表干，其中所述纳米氧化物包含氧化锡、钌氧化物、氧化钨、铑氧化物和铱氧化物中的至少一种，且所述纳米氧化物的平均粒径小于100nm；
固化所述透明隔热涂料，使其于所述第一玻璃上形成透明隔热层。
2.根据权利要求1所述的隔热节能型汽车玻璃的制备方法，其特征在于，所述纳米氧化物还包含有无机紫外线屏蔽剂。
3.根据权利要求1所述的隔热节能型汽车玻璃的制备方法，其特征在于，所述氧化锡为掺锑氧化锡；所述钌氧化物为二氧化钌、钌酸铅或钌酸铋，铱氧化物为铱酸铋、二氧化铱或铱酸铅。
4.根据权利要求1所述的隔热节能型汽车玻璃的制备方法，其特征在于，固化所述透明隔热涂料时，将所述第一玻璃与所述透明隔热涂料一同放置于100～180℃温度的烘箱中固化1小时，或者将所述第一玻璃与所述透明隔热涂料一同在室温下放置7天以上。
5.根据权利要求1所述的隔热节能型汽车玻璃的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：
于所述第一玻璃的所述透明隔热层的一侧依次贴合有机层和第二玻璃，并抽真空；
将所述第一玻璃、所述有机层及所述第二玻璃密封放入高压釜中，热压成型。
6.根据权利要求5所述的隔热节能型汽车玻璃的制备方法，其特征在于，所述热压成型的温度为50～200℃，压力为0.1～20MPa。
7.一种隔热节能型汽车玻璃，其特征在于，包括：
汽车玻璃本体，具有第一玻璃；
透明隔热层，贴合设置于所述第一玻璃，其中所述透明隔热层内的纳米氧化物包含氧化锡、钌氧化物、氧化钨、铑氧化物和铱氧化物中的至少一种，且所述纳米氧化物的平均粒径小于100nm。
8.根据权利要求7所述的隔热节能型汽车玻璃，其特征在于，所述透明隔热层的厚度小于10μm。
9.根据权利要求7所述的隔热节能型汽车玻璃，其特征在于，还包括有机层和第二玻璃，所述有机层设置于所述第一玻璃，所述第二玻璃设置于所述有机层，其中所述透明隔热层位于所述第一玻璃背离所述有机层的一侧或所述第一玻璃与所述有机层之间。
10.根据权利要求9所述的隔热节能型汽车玻璃，其特征在于，所述第一玻璃为钢化玻璃、区域钢化玻璃和有机玻璃中的一种；所述第二玻璃为钢化玻璃、区域钢化玻璃和有机玻璃中的一种；所述有机层为TPU、PVB或EVA。
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