本發(fā)明涉及玻璃制備，具體涉及一種低輻射防污鍍膜玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代建筑技術(shù)與人們對生活環(huán)境要求的不斷提高，玻璃在建筑、汽車以及電子設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。在眾多應(yīng)用場景中，玻璃的輻射性能和防污性能成為了關(guān)鍵考量因素。

2、低輻射鍍膜技術(shù)是一種在玻璃表面鍍金屬氧化層或其他化合物的一種處理方法，在玻璃表面鍍有其他金屬氧化物后，可以有效改善玻璃對可見光的透過性和中遠紅外光的反射，從而減少紅外輻射帶來的熱量升高，然而，在使用過程中，由于低輻射玻璃表面長期暴露在室外，容易吸附空氣中的灰塵、水汽以及各類污染物，這不僅影響玻璃的美觀度，還會進一步降低其透光性和隔熱性能。例如，在建筑幕墻玻璃上，長期積累的污垢會使玻璃外觀變差，降低建筑物的整體形象，同時也會因透光性降低而增加室內(nèi)照明能耗。

3、因此，我們提出了一種低輻射防污鍍膜玻璃及其制備方法，該玻璃不僅具有優(yōu)異的低輻射性能，還能有效防止灰塵和污漬的積累。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種低輻射防污鍍膜玻璃及其制備方法。

2、一種低輻射防污鍍膜玻璃的制備方法，包括如下步驟：

3、s1：氟鉭摻雜氧化鋅膜前驅(qū)體溶液的制備

4、通過醋酸鋅與乙二胺制備含鋅溶液、再制備含鉭溶液和氟化銨溶液，將含鋅溶液、含鉭溶液和氟化銨溶液加入到甲醇中，制備得到前驅(qū)體溶液；

5、s2：鏈轉(zhuǎn)移劑的合成

6、以十二硫醇、丙酮和甲基三辛基氯化銨為原料反應(yīng)得到反應(yīng)液，將反應(yīng)液再與氫氧化鈉水溶液、二硫化碳、丙酮和三氯甲烷反應(yīng)，最后加入去離子水和濃酸鹽反應(yīng)后抽濾，真空旋蒸，洗滌，得到鏈轉(zhuǎn)移劑；

7、s3：改性含氟共聚物的制備

8、將甲基丙烯酸-n，n二甲氨基乙酯、鏈轉(zhuǎn)移劑和偶氮二異丁腈加入到四氫呋喃反應(yīng)得到大分子鏈轉(zhuǎn)移劑，之后將大分子鏈轉(zhuǎn)移劑、偶氮二異丁腈和甲基丙烯酸十二氟庚酯加入到丙酮中反應(yīng)，制備含氟共聚物，之后用1-溴代正辛烷對含氟共聚物進行改性制備得到改性含氟共聚物；

9、s4：功能膜混合液的制備

10、以胺丙基雙封端聚二甲基硅氧烷、四氫呋喃溶劑和甲苯-2，4-二異氰酸酯反應(yīng)得到聚硅氧烷聚合物溶液，之后再加入二氧化鈦四氫呋喃分散液和改性含氟共聚物混合，制備得到功能膜混合液；

11、s5：玻璃基板的清洗

12、對玻璃進行初步清洗和深度清洗得到清洗后的玻璃基板；

13、s6：低輻射防污鍍膜玻璃

14、清洗后的玻璃基板置于反應(yīng)室內(nèi)，進行前驅(qū)體溶液的霧化鍍膜，之后進行銀沉積，再進行前驅(qū)體溶液的霧化鍍膜，得到三明治結(jié)構(gòu)鍍膜玻璃基板，對三明治結(jié)構(gòu)鍍膜玻璃基板進行功能膜混合液旋涂，制備得到覆有功能膜的玻璃基板，最后進行氮化硅鋯鋁層沉積，得到低輻射防污鍍膜玻璃。

15、進一步地，步驟s1氟鉭摻雜氧化鋅膜前驅(qū)體溶液的制備，具體包括如下步驟：

16、s1.1：將5-6重量份醋酸鋅與8-10重量份乙二胺加入到20-30重量份無水乙醇中，在50-60℃下攪拌反應(yīng)30-40min，得到含鋅溶液；

17、s1.2：將1-2重量份五氯化鉭溶解在10-12重量份乙醇溶液中，攪拌使其溶解，得到含鉭溶液；

18、s1.3：將2-3重量份氟化銨與10-12重量份去離子水混合攪拌，得到氟化銨溶液；

19、s1.4：將0.2-0.3重量份含鉭溶液、0.5-0.8重量份氟化銨溶液和2-3重量份含鋅溶液混合后加入80-90重量份甲醇，攪拌混合后得到前驅(qū)體溶液。

20、進一步地，步驟s2鏈轉(zhuǎn)移劑的合成，具體包括如下步驟：

21、s2.1：在氮氣氣氛下，將20-23重量份十二硫醇和58-60重量份丙酮滴加到9-10重量份甲基三辛基氯化銨丙酮溶液中，甲基三辛基氯化銨與丙酮重量份比為1：8-9，之后在冰水浴下攪拌反應(yīng)，得到反應(yīng)液；

22、s2.2：向反應(yīng)液中滴加8-10重量份50-52wt%氫氧化鈉水溶液，繼續(xù)反應(yīng)20-30min，之后緩慢加入10-12重量份丙酮和7-8重量份二硫化碳，混合后再加入17-20重量份三氯甲烷，最后再次滴加80-100重量份50-52wt%氫氧化鈉水溶液，攪拌反應(yīng)12-14h，得到反應(yīng)混合液；

23、s2.3：將反應(yīng)混合液中加入200-230重量份去離子水，再加入80-90重量份濃酸鹽，反應(yīng)5-6h后，進行抽濾，將所得固體溶于乙醇后再次進行抽濾，將濾液混合后進行真空旋蒸，洗滌，得到鏈轉(zhuǎn)移劑。

24、進一步地，步驟s3改性含氟共聚物的制備，具體包括如下步驟：

25、s3.1：將10-12重量份甲基丙烯酸-n，n二甲氨基乙酯、1-2重量份鏈轉(zhuǎn)移劑和0.5-0.8重量份偶氮二異丁腈加入到20-25重量份四氫呋喃中，并且在氮氣氣氛下，置于65-68℃中反應(yīng)24-25h，反應(yīng)結(jié)束后用正己烷沉淀，之后進行過濾得到大分子鏈轉(zhuǎn)移劑；

26、s3.2：將1-2重量份大分子鏈轉(zhuǎn)移劑、0.5-0.8重量份偶氮二異丁腈和5-8重量份甲基丙烯酸十二氟庚酯加入到20-23重量份丙酮中，之后在氮氣氣氛下置于65-70℃下反應(yīng)24-25h，反應(yīng)結(jié)束后用正己烷沉淀，之后進行過濾得到含氟共聚物；

27、s3.3：將1-2重量份含氟共聚物和1.2-1.5重量份1-溴代正辛烷加入到10-12重量份二甲基甲酰胺中，在氮氣氣氛下，置于70-72℃中反應(yīng)24-25h，反應(yīng)結(jié)束后用正己烷沉淀，之后進行過濾得到改性含氟聚合。

28、進一步地，步驟s4功能膜混合液的制備，具體包括如下步驟：

29、s4.1：將6-8重量份2mmol胺丙基雙封端聚二甲基硅氧烷溶解到18-20重量份干燥的四氫呋喃溶劑中，攪拌均勻后得到硅溶液，之后再加入0.3-0.5重量份2mmol甲苯-2，4-二異氰酸酯，攪拌反應(yīng)24-25h，得到聚硅氧烷聚合物溶液；

30、s4.2：將1-2重量份聚硅氧烷聚合物溶液濃縮至固含量為30-35wt%，之后加入4-5重量份二氧化鈦四氫呋喃分散液，二氧化鈦四氫呋喃分散液中二氧化鈦與四氫呋喃的重量份比為1：2-3，室溫攪拌成均相溶液，之后再加入0.5-0.8重量份改性含氟共聚物，攪拌混合均勻，得到功能膜混合液。

31、進一步地，步驟s5玻璃基板的清洗，具體包括如下步驟：

32、s5.1：將玻璃一面進行拋光，得到玻璃基板，將玻璃基板用自來水沖洗2-3次，之后將玻璃基板置于decon清洗劑中浸泡20-30min，并進行超聲處理，得到初步清洗后的玻璃基板；

33、s5.2：將初步清洗后的玻璃基板用去離子水進行沖洗2-3次，將去離子水沖洗后的玻璃基板置于無水乙醇中浸泡20-30min，并進行超聲處理，之后在50-60℃干燥箱內(nèi)烘干，得到清洗后的玻璃基板。

34、進一步地，步驟s6低輻射防污鍍膜玻璃，具體包括如下步驟：

35、s6.1：將清洗后的玻璃基板置于反應(yīng)室內(nèi)，加熱至400-420℃，之后將前驅(qū)體溶液通過霧化單元蠕動泵輸運到霧化發(fā)生器中，打開霧化模塊控制開關(guān)，驅(qū)動霧化發(fā)生器將其超聲霧化，通入載氣將霧化顆粒輸運到反應(yīng)室，開始反應(yīng)沉積進行薄膜生長，生長10-12h后關(guān)閉霧化，然后關(guān)閉電源隨爐冷卻，得到氟鉭摻雜氧化鋅鍍膜后的玻璃基板；

36、s6.2：采用銀為靶標，中頻電源，濺射氣壓為4×10-3mbar，在氬氣下沉積在氟鉭摻雜氧化鋅鍍膜后的玻璃基板的表面，形成銀層，之后再次根據(jù)步驟s6.1進行前驅(qū)體溶液的霧化鍍膜，得到三明治結(jié)構(gòu)鍍膜玻璃基板；

37、s6.3：將功能膜混合液放入到旋涂機，設(shè)置轉(zhuǎn)速為1200-1300rmp，噴槍壓力為0.2-0.3mpa，噴涂時間為15-20s，將功能膜混合液噴涂在三明治結(jié)構(gòu)鍍膜玻璃基板的表面，真空干燥10-12min，之后保持通風櫥濕度為80%以上，室溫下在空氣中揮發(fā)1-2d，得到覆有50-60nm厚度的功能膜的玻璃基板；

38、s6.4：采用氮化硅鋯鋁層為靶標，中頻電源，濺射氣壓為4×10-3mbar，在氬氣下沉積在覆有功能膜的玻璃基板的表面，形成50-60nm厚度的氮化硅鋯鋁層，得到低輻射防污鍍膜玻璃。

39、進一步地，步驟s6.2中三明治結(jié)構(gòu)鍍膜各層厚度為30-40nm、10-12nm和30-40nm。

40、進一步地，步驟s6.4中氮化硅鋯鋁層中硅鋯鋁三元材料的組成及重量百分比為：zr為12-16％，al為5-7％，余量為si。

41、一種低輻射防污鍍膜玻璃其特征在于，其由上述任一項所述的一種低輻射防污鍍膜玻璃的制備方法所制備得到的。

42、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，至少具有如下有益效果：

43、1、本發(fā)明功能膜混合液中聚硅氧烷聚合物溶液，其分子鏈中的硅-氧鍵等結(jié)構(gòu)能夠?qū)t外波段的電磁波產(chǎn)生反射和吸收作用，硅-氧鍵的鍵能和振動頻率使得其在紅外區(qū)域有特定的吸收峰，能夠部分吸收和散射紅外輻射，從而減少玻璃表面的熱輻射傳遞，有助于實現(xiàn)低輻射的效果，二氧化鈦是一種良好的紅外反射材料，當它與聚硅氧烷聚合物混合后，能夠進一步增強對紅外輻射的反射能力，二氧化鈦的高折射率特性使得它可以改變光線在功能膜混合液中的傳播路徑，增加紅外光的反射概率，從而顯著降低鍍膜玻璃的輻射率，提高其低輻射性能，并且聚硅氧烷聚合物具有較低的表面能，低表面能使得鍍膜玻璃表面具有一定的疏水性，疏水性表面可以防止水分在玻璃表面的附著，減少因水分帶來的污垢吸附，從而達到防污的效果。

44、2、本發(fā)明在功能膜混合液中添加了改性含氟共聚物，改性含氟共聚物含有多種含氟基團，含氟基團的存在使得共聚物表面能降低，低表面能的表面使得污染物難以附著，從而提高抗污性能，由于聚硅氧烷聚合物具有較低的表面能，其與改性含氟共聚物的含氟基團相互靠近時，由于分子間范德華力等作用，能夠使聚硅氧烷聚合物與改性含氟共聚物在界面處緊密排列，這種緊密排列有助于形成一個較為光滑的表面，減少污染物的附著位點，從而進一步促進防污性能。

45、3、本發(fā)明通過在氧化鋅膜中摻雜氟和鉭，鉭原子進入氧化鋅晶格后，會占據(jù)鋅原子的位置，形成替位式摻雜，使氧化鋅的晶格常數(shù)發(fā)生變化，產(chǎn)生晶格應(yīng)變，當氟摻雜進入氧化鋅晶格時，會引起晶格的局部收縮，進一步優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)，摻雜后的氧化鋅膜的晶體結(jié)構(gòu)更加致密有序，氟和鉭的共同存在，以及兩者和氧化鋅之間的相互作用，可以改變氧化鋅的結(jié)晶取向和晶粒尺寸，使得膜的表面更加平整光滑，當光線照射到玻璃表面時，平整的表面可以減少光的散射，提高薄膜的透明度和光澤度，增加反射率，有利于降低輻射，并且氟的摻雜可以降低氧化鋅膜的表面能，使表面具有更好的疏水性，疏水性表面可以使水滴在表面上形成球形，容易滾落，帶走表面的污染物，同時也減少了污染物在表面的吸附，達到防污的目的。

46、4、本發(fā)明通過采用摻雜氟和鉭的氧化鋅膜-銀膜-摻雜氟和鉭的氧化鋅膜的三明治結(jié)構(gòu)鍍膜，在三明治結(jié)構(gòu)中，銀膜位于中間層，摻雜氟和鉭的氧化鋅膜位于兩側(cè)，三明治結(jié)構(gòu)形成了多層膜系，不同膜層之間的光學厚度和折射率差異會產(chǎn)生光學干涉現(xiàn)象，可以使特定波長的紅外光在膜層間發(fā)生相消干涉，降低玻璃對紅外光的透過率，提高紅外反射率，因此二者結(jié)合后，大大提高了玻璃對紅外輻射的反射率，實現(xiàn)了更好的低輻射效果。