一种低辐射防火型异种夹层玻璃及其制备方法和应用与流程

本发明涉及夹层玻璃，尤其涉及一种低辐射防火型异种夹层玻璃及其制备方法和应用。

背景技术：

1、钠钙玻璃因其成本低廉、透光率高、加工性能优异，已经成为建筑门窗领域最主流的玻璃材料。但是，钠钙玻璃的热膨胀系数大、耐热性差、防火性能弱，温差变化或火灾场景下易炸裂，限制了其在特定场景中的应用。与钠钙玻璃相比，高硼硅玻璃的热膨胀系数极低，耐热冲击，防火阻燃，化学稳定性强，适用于高温、防火和高安全场景。但是，高硼硅玻璃的成本较高，大面积加工难度大。

2、基于此，将钠钙玻璃（室内侧）与高硼硅玻璃（室外/火侧）复合，制成异种夹层玻璃，能够兼顾低成本、高透光、节能隔热、防火耐热和抗热冲击等优势，是高端建筑、防火幕墙和节能门窗的理想选择。

3、然而，钠钙玻璃与高硼硅玻璃的热膨胀系数相差约2.5倍，常见的聚乙烯醇缩丁醛（pvb）中间膜，单层夹层冷却后内应力极高，易翘曲、开裂、边缘脱胶、热冲击炸裂；多层夹层仅缓解基础应力，缺乏低辐射节能、防火阻燃功能，并且功能层与聚乙烯醇缩丁醛的兼容性差，需底涂、成本高、量产难。

4、综上所述，如何将钠钙玻璃与高硼硅玻璃有效复合，是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种低辐射防火型异种夹层玻璃及其制备方法和应用，本发明提供的低辐射防火型异种夹层玻璃，将钠钙玻璃与高硼硅玻璃有效复合。

2、本发明提供了一种低辐射防火型异种夹层玻璃，包括钠钙玻璃，高硼硅玻璃，和夹在钠钙玻璃和高硼硅玻璃中间的中间膜；中间膜包括依次叠合的树脂膜，树脂膜的层数为2层以上，相邻树脂膜的玻璃化转变温度相差4~6摄氏度；中间膜中至少1层树脂膜为阻燃型树脂膜。

3、优选的，钠钙玻璃的热膨胀系数为8.5×10-6~9.0×10-6/℃。

4、优选的，钠钙玻璃的外侧面镀有银基低辐射膜，红外发射率不高于0.15。

5、优选的，高硼硅玻璃的热膨胀系数为2.8×10-6~3.5×10-6/℃。

6、优选的，低辐射防火型异种夹层玻璃使用时，钠钙玻璃朝向室内，高硼硅玻璃朝向室外。

7、优选的，树脂膜的单层厚度为0.15~0.40mm；阻燃型树脂膜的氧指数≥32%。

8、优选的，中间膜包括依次叠合的室内侧树脂膜和室外侧树脂膜，或者室内侧树脂膜、中间树脂膜和室外侧树脂膜；室内侧树脂膜和中间树脂膜的玻璃化转变温度相差4~6摄氏度；中间树脂膜和室外侧树脂膜的玻璃化转变温度相差4~6摄氏度。

9、优选的，中间膜的制备方法包括以下步骤：将聚乙烯醇和纯水混合，得到pva水溶液，然后将pva水溶液、正丁醛和催化剂混合进行缩醛化反应，得到中间膜pvb树脂，然后将中间膜pvb树脂、增塑剂、紫外线吸收剂和抗氧剂混合进行熔融塑化、挤出和冷却成型，得到中间膜。

10、优选的，pva的平均聚合度为1650~1750，皂化度为88~99mol%；当中间膜为室内侧树脂膜或室外侧树脂膜，pva的皂化度为88mol%，当中间膜为中间树脂膜，pva的皂化度为99mol%。

11、优选的，聚乙烯醇和正丁醛的质量比为100:80~150；当中间膜为室内侧树脂膜，聚乙烯醇和正丁醛的质量比为100:110~130；当中间膜为中间树脂膜，聚乙烯醇和正丁醛的质量比为100:80~105；当中间膜为室外侧树脂膜，聚乙烯醇和正丁醛的质量比为100:135~150。

12、本发明还提供了上述方案低辐射防火型异种夹层玻璃的制备方法，包括以下步骤：

13、将钠钙玻璃、中间膜的树脂膜和高硼硅玻璃依次进行叠加，然后依次进行预压和粘接，得到低辐射防火型异种夹层玻璃。

14、本发明还提供了上述方案低辐射防火型异种夹层玻璃在建筑领域、防火领域、节能领域、光伏领域或交通工具领域中的应用。

15、与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：

16、本发明提供的低辐射防火型异种夹层玻璃，是一种钠钙玻璃与高硼硅玻璃复合的异种夹层玻璃，本发明利用多层聚乙烯醇缩丁醛树脂膜滑移卸应力，集成低辐射节能和防火阻燃一体化功能，解决了钠钙玻璃和高硼硅玻璃的热膨胀差异大导致的常规夹层易翘曲、开裂、脱胶和热冲击炸裂的问题。并且，本发明提供的低辐射防火型异种夹层玻璃无需底涂，能够实现低成本量产，适合用于建筑幕墙、防火隔断、节能门窗、光伏建筑一体化、轨道交通或汽车安全玻璃等场景。

17、本发明提供的低辐射防火型异种夹层玻璃，具体来说，工作原理如下：

18、1）应力释放：将玻璃化转变温度相差4~6摄氏度的聚乙烯醇缩丁醛树脂层叠合，通过层间滑移释放异种夹层玻璃的热胀应力，消除异种夹层玻璃翘曲开裂的问题，从而实现了钠钙玻璃和高硼硅玻璃的有效复合。本发明将钠钙玻璃和高硼硅玻璃有效复合，兼顾低成本、高透光、防火耐热、抗热冲击、耐老化、粘接稳定等性能，各项性能符合国家标准要求。

19、2）低辐射节能：通过低辐射镀膜（low-e膜）阻隔红外，整体传热系数u值≤1.8w/m2·k，实现隔热节能的效果。

20、3）防火阻燃：聚乙烯醇缩丁醛树脂层具有阻燃功能，遇火炭化自熄、无滴落，耐火时间在20分钟以上。

21、4）工艺兼容：本发明中阻燃的聚乙烯醇缩丁醛树脂层与普通聚乙烯醇缩丁醛的加工性能相近，不影响滑移，无需底涂，兼容现有产线，步骤简单，可低成本量产。

1.一种低辐射防火型异种夹层玻璃，其特征在于，包括钠钙玻璃，高硼硅玻璃，和夹在钠钙玻璃和高硼硅玻璃中间的中间膜；中间膜包括依次叠合的树脂膜，树脂膜的层数为2层以上，相邻树脂膜的玻璃化转变温度相差4~6摄氏度；中间膜中至少1层树脂膜为阻燃型树脂膜。

2.根据权利要求1所述的低辐射防火型异种夹层玻璃，其特征在于，钠钙玻璃的热膨胀系数为8.5×10-6~9.0×10-6/℃。

3.根据权利要求1所述的低辐射防火型异种夹层玻璃，其特征在于，钠钙玻璃的外侧面镀有银基低辐射膜，红外发射率不高于0.15。

4.根据权利要求1所述的低辐射防火型异种夹层玻璃，其特征在于，高硼硅玻璃的热膨胀系数为2.8×10-6~3.5×10-6/℃。

5.根据权利要求1所述的低辐射防火型异种夹层玻璃，其特征在于，低辐射防火型异种夹层玻璃使用时，钠钙玻璃朝向室内，高硼硅玻璃朝向室外。

6.根据权利要求1所述的低辐射防火型异种夹层玻璃，其特征在于，树脂膜的单层厚度为0.15~0.40mm；阻燃型树脂膜的氧指数≥32%。

7.根据权利要求1所述的低辐射防火型异种夹层玻璃，其特征在于，中间膜包括依次叠合的室内侧树脂膜和室外侧树脂膜，或者室内侧树脂膜、中间树脂膜和室外侧树脂膜；室内侧树脂膜和中间树脂膜的玻璃化转变温度相差4~6摄氏度；中间树脂膜和室外侧树脂膜的玻璃化转变温度相差4~6摄氏度。

8.根据权利要求7所述的低辐射防火型异种夹层玻璃，其特征在于，中间膜的制备方法包括以下步骤：将聚乙烯醇和纯水混合，得到pva水溶液，然后将pva水溶液、正丁醛和催化剂混合进行缩醛化反应，得到中间膜pvb树脂，然后将中间膜pvb树脂、增塑剂、紫外线吸收剂和抗氧剂混合进行熔融塑化、挤出和冷却成型，得到中间膜；pva的平均聚合度为1650~1750，皂化度为88~99mol%；当中间膜为室内侧树脂膜或室外侧树脂膜，pva的皂化度为88mol%，当中间膜为中间树脂膜，pva的皂化度为99mol%；聚乙烯醇和正丁醛的质量比为100:80~150；当中间膜为室内侧树脂膜，聚乙烯醇和正丁醛的质量比为100:110~130；当中间膜为中间树脂膜，聚乙烯醇和正丁醛的质量比为100:80~105；当中间膜为室外侧树脂膜，聚乙烯醇和正丁醛的质量比为100:135~150。

9.一种低辐射防火型异种夹层玻璃的制备方法，其特征在于，低辐射防火型异种夹层玻璃为权利要求1~8任一项低辐射防火型异种夹层玻璃，包括以下步骤：

10.一种低辐射防火型异种夹层玻璃在建筑领域、防火领域、节能领域、光伏领域或交通工具领域中的应用，其特征在于，低辐射防火型异种夹层玻璃为权利要求1~8任一项低辐射防火型异种夹层玻璃。