專利名稱：光致變色玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
光致變色玻璃技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于玻璃技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光致變色玻璃。
背景技術(shù)：
[0002]夾膠玻璃是用膠片將兩片或多片玻璃在一定溫度和壓力下粘貼而成，也稱為夾層玻璃或膠合玻璃。膠片通常是PVB(Polyvinyl butyral,聚乙烯醇縮丁醒)等膠片。夾膠玻璃對(duì)陽光中的可見光、紅外線仍保持高透過率，致使節(jié)能效果較差。[0003]光致變色玻璃是一種新型的節(jié)能玻璃，光照增強(qiáng)時(shí)玻璃逐漸變灰暗，降低了光及其攜帶熱量的透過率；光照減弱時(shí)玻璃又恢復(fù)明亮，提高了光及其攜帶熱量的透過率。這種能隨早晚及四季的環(huán)境變化，而自動(dòng)改變透光率和遮陽系數(shù)的智能玻璃，具有低輻射Low-E 等明星節(jié)能玻璃所不具備的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)引起人們的特別關(guān)注。[0004]目前，有將多層光致變色硬板夾持在兩塊玻璃片之間，制得的一種光致變色夾層玻璃；也有將金屬銀和鹵素單質(zhì)分別加入到其它玻璃原料中，制得的一種具有光致變色效應(yīng)的鏡片毛坯；或者采用熱處理法或還原處理法制造出一種彩色漸變光致變色的本體玻璃；甚至有些分別在轎車、汽車、商務(wù)車和客車的車身上直接安裝了傳統(tǒng)的鹵化銀等變色玻璃。此外，國(guó)外也有些光致變色玻璃的專利，但多是對(duì)鹵化銀及光敏劑體系的改進(jìn)技術(shù)，并且變色物質(zhì)都在玻璃本體中。但是，上述變色玻璃的變色性能較低。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種光致變色玻璃，解決現(xiàn)有變色玻璃變色性能低的問題。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的[0007]—種光致變色玻璃，包括上玻璃層、下玻璃層以及上述光致變色膠片層，該光致變色膠片層層疊在所述上玻璃層和下玻璃層之間。[0008]進(jìn)一步，上述光致變色膠片的厚度為O. 38 3. 04毫米。[0009]本實(shí)用新型光致變色玻璃，通過在上玻璃層和下玻璃層之間設(shè)置光致變色膠片層，使該光致變色玻璃具有顯著的變色效果。


[0010]圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例光致變色玻璃結(jié)構(gòu)圖；[0011]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例光致變色玻璃透光率曲線圖。
具體實(shí)施方式
[0012]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。[0013]請(qǐng)參閱圖1，圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例光致變色玻璃結(jié)構(gòu)圖，包括上玻璃層I、下玻璃層2及光致變色膠片3，所述光致變色膠片3位于上玻璃層I和下玻璃層2之間。[0014]具體地，該上玻璃層I及下玻璃層2的材質(zhì)為普通浮法玻璃或超白浮法玻璃，厚度均可為I. 6mm 3. 0mm。該光致變色膠片的厚度為O. 38 3. 04毫米[0015]具體地，該光致變色膠片層的材質(zhì)包括如下重量比的組分[0016]光致變色粉0.5% ~ 2%增塑劑0.3% ~ 2.0%偶聯(lián)劑0.2% ~ 1.0%聚乙烯醇縮丁醛95% ~ 99%;[0017]進(jìn)一步，該光致變色粉的材質(zhì)包括如下重量份數(shù)的組分[0018]氧化鎢40 ~ 80份 草酸15-30份氧化欽5 ~ 15份 氧化鋅3~15份。[0019]該光致變色粉中，各個(gè)組分優(yōu)選的重量份優(yōu)選為氧化鎢80份、草酸20份、氧化鈦 10份、氧化鋒5份。[0020]該增塑劑選自三甘醇雙正庚酸酯、三甘醇二異辛酸酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二異辛酯中的一種以上，該增塑劑的含量為O. 3% 2. 0%，優(yōu)選為1%。增塑劑含量高低會(huì)影響聚乙烯醇縮丁醛生成的光致變色膠片的可加工性、耐高溫，低溫，機(jī)械性能等。[0021]該偶聯(lián)劑選擇乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)齊U、己二胺基甲基三乙氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷中的一種以上，該偶聯(lián)劑的含量為O.2% I. 0%，優(yōu)選為O. 8%。偶聯(lián)劑含量高低會(huì)影響聚乙烯醇縮丁醛生成的光致變色膠片與玻璃的粘結(jié)性能等。[0022]該聚乙烯醇縮丁醛(PVB)的用量為95% 99%。PVB是本發(fā)明實(shí)施例光致變色膠片的基體，具有良好的粘接性能，通過PVB膜將兩片玻璃牢固結(jié)合在一起，同時(shí) WO3-H2C2O4-TiO2-ZnO光致變色粉均勻分散在PVB載體中，使得結(jié)構(gòu)緊湊，不改變現(xiàn)有的夾膠玻璃的基本結(jié)構(gòu)，投入較低，卻具有高效的光致變色節(jié)能效果。[0023]該無機(jī)光致變色粉的組分含量?jī)?yōu)選為氧化鎢80份、草酸20份、氧化鈦10份、氧化鋅5份。實(shí)驗(yàn)證明該重量份中的WO3-TiO2-ZnO三元半導(dǎo)體協(xié)同作用最佳，能夠使光致變色粉產(chǎn)生最好的變色效果。[0024]該光致變色玻璃的制備方法，包括如下步驟[0025]步驟SOI，制備光致變色粉[0026]提供如下重量份數(shù)的組分，混合、研磨得到光致變色粉[0027]氧化鶴40 ~ 80草酸15~30[0028]氧化鈥5~15氧化鋅3~15;[0029]步驟S02，制備光致變色膠片[0030]提供聚乙烯醇縮丁基醛、增塑劑、偶聯(lián)劑及上述光致變色粉，將所述光致變色粉、 聚乙烯醇縮丁醛、增塑劑及偶聯(lián)劑按如下重量比混合、擠出處理得到光致變色膠片[0031]前述的光致變色粉0.5% ~ 2%增塑劑0.3% ~ 2.0% 偶聯(lián)劑0.2% ~ 1.0%聚乙烯醇縮丁醛95% ~ 99%;[0032]步驟S03，制備光致變色玻璃[0033]提供上玻璃層、下玻璃層及所述光致變色膠片，將所述光致變色膠片設(shè)置于所述上玻璃層和下玻璃層之間，壓合得到光致變色玻璃。[0034]具體地，步驟SOl中，光致變色粉的配方組分和用量如上文所述，為了節(jié)約篇幅， 在此不再贅述。該光致變色粉的制備方法如下[0035]按照如下重量份數(shù)稱取氧化鎢、氧化鈦、氧化鋅和草酸粉體原料，混合后用高能球磨機(jī)研磨2 4小時(shí)，使這些粉體的粒度都達(dá)到微米或鈉米級(jí)別，實(shí)現(xiàn)氧化鎢、氧化鈦、氧化鋅及草酸的顆粒依靠分子間力相互緊密結(jié)合在一起，得到光致變色粉；各組分的重量份為[0036]氧化鎢40 ~ 80份草酸15-30#氧化欽5~15份氧化鋅3~15份。[0037]具體地，步驟S02中，提供聚乙烯醇縮丁基醛、增塑劑、偶聯(lián)劑及上述光致變色粉， 將所述光致變色粉、聚乙烯醇縮丁醛、增塑劑及偶聯(lián)劑按上述重量比混合，得到混合物，將該混合物加到混煉機(jī)中攪拌10 20分鐘，加熱到140 160°C熔融擠出并制成O. 38 3.04毫米的膠片，再通過冷卻、去水、吹干等操作后，得到光致變色膠片。該聚乙烯醇縮丁基醛、增塑劑、偶聯(lián)劑及光致變色粉和前述的相同，在此不重復(fù)闡述。[0038]步驟S02中，所制備得到的膠片的厚度為O. 38 3. 04毫米，例如，O. 5毫米、I毫米、I. 5毫米、2毫米、3毫米等。[0039]步驟S03中，提供表面干凈的上玻璃層、下玻璃層及所述光致變色膠片，該上層玻璃、下層玻璃與光致變色膠片之間的面積相等，將所述光致變色膠片設(shè)置于所述上玻璃層和下玻璃層之間，經(jīng)層疊后一并放入到硅膠袋內(nèi)，在2. 5KPa真空度下排氣20分鐘并轉(zhuǎn)移到干燥爐內(nèi)85°C保溫30分鐘；然后在高壓釜中，I. 3MPa壓力和135°C下熱壓25分鐘，得到光致變色玻璃。熱壓時(shí)如果溫度和壓力不足，難以形成夾膠玻璃；相反，如果溫度過高，會(huì)分解草酸和聚乙烯醇縮丁醛，破壞光致變色膜的結(jié)構(gòu)。[0040]本實(shí)用新型中所使用的光致變色膠片層,包括氧化鎢(W03)、氧化鈦(TiO2)、氧化鋅(ZnO)及草酸(H2C2O4),其中氧化鎢、氧化鈦和氧化鋅組成三元半導(dǎo)體。高溫時(shí)節(jié)，無機(jī)光致變色膠片層受到太陽光照射，其中的紫外光和可見光會(huì)激發(fā)變色膠片層中WO3-TiO2-ZnO 三元半導(dǎo)體的光電反應(yīng)，產(chǎn)生光生電子與光生空穴，即電子-空穴對(duì)，光生電子進(jìn)入WO3的導(dǎo)帶，與臨近的W6+結(jié)合生成藍(lán)色的W5+，從而實(shí)現(xiàn)變色，并阻擋可見光和紫外光及其攜帶的熱量繼續(xù)進(jìn)入室內(nèi)；當(dāng)傍晚時(shí)，戶外太陽光減弱，WO3-TiO2-ZnO三元半導(dǎo)體得不到足夠的光生電子，藍(lán)色的W5+又變回為無W6+，實(shí) 現(xiàn)光致變色膠片層的褪色，且恢復(fù)太陽光及其攜帶的熱量繼續(xù)進(jìn)入室內(nèi)；如此循環(huán)反復(fù)，可以降低高溫時(shí)節(jié)室內(nèi)空調(diào)、風(fēng)扇的用量，達(dá)到節(jié)能的功效。同時(shí)，草酸可以消耗電子-空穴對(duì)中的光生空穴，使更多的光生電子參與還原W6+為藍(lán)色W5+的變色反應(yīng)。WO3-TiO2-ZnO為三元半導(dǎo)體，其間存在能帶間協(xié)同作用，能夠促使太陽光更容易激發(fā)產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，因而對(duì)光致變色膠片層的變色作用起到促進(jìn)作用，與單獨(dú)的氧化鎢或WO3-TiO2或WO3-ZnO膠片層相比，具有更好的變色效果。同時(shí)，TiO2和ZnO 是產(chǎn)生光生電子的優(yōu)良半導(dǎo)體，它們的協(xié)同作用使更多的光生電子注入到WO3中，效果比單獨(dú)使用TiO2或ZnO更好。[0041]如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例光致變色玻璃先在太陽光下照射5分鐘，然后在無光條件下放置I小時(shí)所得的透光率曲線圖，重復(fù)100次。在太陽光下照射5分鐘后，由無色透明轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)色透明，太陽光透光率比光照前降低了 12%，遮陽系數(shù)下降約O. 11，表明具有良好的遮陽效果；無光狀態(tài)下放置I小時(shí)，又由藍(lán)色透明轉(zhuǎn)變?yōu)闇\藍(lán)色透明，太陽光透光率比光照后上升了 5. 8%，遮陽系數(shù)恢復(fù)了約O. 05，無光狀態(tài)下放置5小時(shí)后，完全褪色且太陽光透光率恢復(fù)到光照前的透明狀態(tài)，表明該無機(jī)光致變色夾膠玻璃具有良好的褪色性能。如圖 2所示，第100次實(shí)驗(yàn)和第I次的數(shù)據(jù)相差不大，表明該變色玻璃重復(fù)性好，具有反復(fù)的變色-褪色和節(jié)能效果。[0042]以上所述僅為本實(shí)用新型的 較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種光致變色玻璃，其特征在于，包括上玻璃層、下玻璃層以及光致變色膠片層，所述光致變色膠片層層疊在所述上玻璃層和下玻璃層之間。
2.如權(quán)利要求I所述的光致變色玻璃，其特征在于，所述光致變色膠片層的厚度為O.38 3. 04暈米。
3.如權(quán)利要求I所述的光致變色玻璃，其特征在于，所述上玻璃層或下玻璃層的厚度均為 I. 6mm 3. 0mm。
專利摘要本實(shí)用新型適用于玻璃技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種光致變色玻璃。該光致變色玻璃包括上玻璃層、下玻璃層以及光致變色膠片層，所述光致變色膠片層設(shè)于所述上玻璃層和下玻璃層之間。本實(shí)用新型光致變色玻璃，通過在上玻璃層和下玻璃層之間設(shè)置光致變色膠片層，使該光致變色玻璃具有顯著的變色效果。
文檔編號(hào)B32B17/10GK202786022SQ201220426400
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者董清世, 張麒, 萬軍鵬 申請(qǐng)人:信義超薄玻璃(東莞)有限公司