[发明专利]一种气凝胶节能玻璃的制备工艺

说明书

本发明提供一种气凝胶节能玻璃的制备工艺，该方法主要包括通过常压法生产高透光性气凝胶，后通过破碎得到气凝胶粉体，配合透明胶黏剂使用，填充进入普通玻璃中，制备出透光性好的节能玻璃。本发明使用的原料主要包括平板玻璃，高透光性气凝胶，透明胶黏剂以及固定间隔体组成。制得的节能玻璃可见光透光率≥75%，气凝胶密度约为80~150kg/m³，气孔率≥90%，生产周期≤2天，所制得的玻璃可以广泛应用于节能保温又要求透光领域。

技术领域

本发明涉及一种气凝胶节能玻璃，可以用于替换现有的普通玻璃。

技术背景

气凝胶材料从诞生到现在不到一百年的时间，但因其优异的性质，越来越引起人们的重视，其应用也越来越广泛。气凝胶的微观结构是一种纳米级的微孔结构，是一种多孔，低密度，非晶材料，具有连续的三维网状结构。气孔率能够达到90%以上，比表面积可以高达1000m²/g，这使得气凝胶的密度非常低，可以达到10Kg/m³以下。因此，气凝胶在力学，光学，热学，电学等领域均有重要的应用价值。其中最引人注意的是气凝胶优异的绝热保温能力，独特的纳米微孔结构使材料的导热率极低，是目前绝热保温性能最好的固体材料。

利用气凝胶做成的气凝胶玻璃，较传统玻璃，具有优异的绝热保温能力，夏天能够有效降低热量向室内传递速度，冬天能够有效保证室内温度。目前，我国建筑领域的单位能耗远超欧美等发达国家，在我国能源消耗中占有重要因素。十三五规划，明确将建筑节能纳入规划范围内。这其中以冬天和夏天能耗最高。冬天，室外温度较低，大量的热量从室内流向室外，这其中，相当大的一部分热量使从门窗处流失的。夏天，室外温度高，热量在向室内传递过程中，很大一部分也是从门窗处流入。目前节能玻璃主要分为两大类，一类是中空玻璃，通过在玻璃中设置夹层，对夹层抽真空的方式降低玻璃的导热率，实现保温节能。另一种是通过贴覆红外反射膜来实现，这类玻璃的隔热原理主要是通过反射红外，同时本身的导热系数也较低，从而实现保温节能。但其保温能力并不好，且成本较高。

目前已有的气凝胶玻璃，多是依靠超临界干燥制备，工艺复杂，成本高，本发明使用的常压干燥，工艺简单，成本低，气凝胶玻璃保温能力非常好。

发明内容

本发明提供一种透明的含气凝胶的节能玻璃的制备方法。其透光性好，导热系数低，保温能力强。本发明主要解决了常压干燥制备的气凝胶生产节能玻璃。

本发明的技术方案为：利用两块等大的玻璃平板，利用支架支撑保持两块平板相互平行，间距2-15mm，所用的玻璃可以为普通玻璃，钢化玻璃，镀膜玻璃中的一种或两种。

一种气凝胶节能玻璃的制备，其含有以下步骤：

（1）气凝胶粉的制备；

（2）含气凝胶粉体的胶黏剂的制备；

（3）将胶黏剂注入两玻璃之间的夹层中，干燥，封装。

所述的气凝胶粉制备过程中所用的原料有硅源，有机醇溶剂，酸和碱，表面改性剂。

所述的硅源为有机硅烷，包括正硅酸甲酯，正硅酸乙酯，甲基三乙氧基硅烷；有机醇溶剂包括甲醇，乙醇，异丙醇；酸为盐酸，草酸，硝酸；碱为氨水；表面改性剂有三甲基氯硅烷，二甲基二乙氧基硅烷，二乙氧基二丁氧基硅烷，六甲基二硅氮烷。

1）气凝胶粉制备：

按照1：3~7：1~3（硅源：去离子水：醇）的摩尔比来配硅源溶液，将硅源溶液混合均匀后，将酸滴加进去并进行搅拌，调价至pH为1.5~5.0时，停止加酸，催化一段时间后加入碱，调节pH至7.0~10.0，停止加碱，放置一段时间后使溶液凝胶。

所述的形成的凝胶先放入有机醇溶液中进行浸泡，使凝胶充分老化一段时间，后取出进行改性，将凝胶后的胶体放在改性剂中浸泡一段时间后完成表面改性。