本发明涉及玻璃加工制备领域,具体而言,涉及一种抗凝露玻璃及其制备方法、应用。
背景技术:
凝露是指在遇到低温物体时,高温、高湿的气体在下降到露点温度以下后,表面出现液化成水珠凝结的现象,该过程中主要由内外温差、相对湿度和露点温度共同决定。
为解决凝露问题,常用方法采用中空玻璃,即将二块或二块以上的玻璃边部密封在一起,玻璃之间形成静止干燥气体隔热空间的整体玻璃结构,具有突出的隔热、隔音、抗凝霜结露性能。中空玻璃在建筑、交通以及冷藏等行业的运用比较广泛。
实际生活应用中,由于空气湿度大,中空玻璃表面温度与空气温度差异大,仍会出现凝露现象。常见的做法为:①利用电镀膜的方法将一层金属导电膜覆盖在外侧玻璃的内侧面,利用变压器对电镀膜进行供电。电镀膜通电后,电流在镀膜的外侧玻璃内表面均匀通过,便可达到加热的目的,从而使得外侧玻璃表面温度高于露点温度,以便有效防止凝露的产生;②在玻璃外表面出设置强力风扇,加快空气流动,达到除凝露的效果。
但是采用上述方式除凝露的做法存在着如下问题:增加电耗,与节能减排之理念背道而驰;增加电器设备的故障率,成本高;增加噪音,降低了舒适性。
有鉴于此,特提出本发明。
技术实现要素:
本发明的第一目的在于提供一种抗凝露玻璃,该抗凝露玻璃通过对热量传递的三个方面均作了相应的处理,有效的阻止了热量的传递,不加热、不吹风,极大程度的解决了现在困扰大家多年的难题,值得广泛推广应用。
本发明的第二目的在于提供上述抗凝露玻璃的制备方法,制备方法相对简单、操作方便,操作条件也比较温和,前后步骤衔接紧密,无三废产生,安全环保,属于较优的一种制备方法。
本发明的第三目的在于提供上述抗凝露玻璃的进一步应用,其既可以当作日常普通玻璃使用,也可用在电器设备上,比如市场上应用的冰箱展示柜上所用的玻璃就很适用于本发明的抗凝露玻璃,可见应用比较广泛。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
本发明提供了一种抗凝露玻璃,包括辐射率在0.05以下的中空玻璃基体,中空玻璃基体四周采用密封胶密封;
在中空玻璃基体的内部设置有一层玻璃材质薄膜,玻璃材质薄膜与中空玻璃基体的两侧壁之间填充有嫁接材料,嫁接材料主要由聚异丁烯、碱金属硅铝酸盐和无定形碳组成。
现有技术中,由于空气湿度大,中空玻璃表面温度与空气温度差异大,仍会出现凝露现象。常见的做法为:①利用电镀膜的方法将一层金属导电膜覆盖在外侧玻璃的内侧面,利用变压器对电镀膜进行供电。电镀膜通电后,电流在镀膜的外侧玻璃内表面均匀通过,便可达到加热的目的,从而使得外侧玻璃表面温度高于露点温度,以便有效防止凝露的产生;②在玻璃外表面出设置强力风扇,加快空气流动,达到除凝露的效果。
但是采用上述方式除凝露的做法存在着如下问题:增加电耗,与节能减排之理念背道而驰;增加电子元器件的故障率,成本高;增加噪音,降低了舒适性。
本发明为了解决以上技术问题,提供了一种抗凝露玻璃,为防止发生凝露,就是要提高玻璃热室的温度,使其与空气温度接近,实际上就是要提高玻璃的隔热性,本发明的抗凝露玻璃从热量传递的三个方面(①辐射、②对流、③传导)均做了相应的处理,有效的解决了凝露发生的问题,不需要任何能耗,完全符合节能减排的理念,处理方法也比较简单,不需要专业人员操作即可实现,比较容易推广利用。
在本发明中,主要采用三种手段对中空玻璃进行一定的创新改进以达到防凝露的效果,首先需要采用辐射率控制在0.05以下,一般在实际操作过程中选用多银低辐射玻璃,这样可以有效的降低玻璃本身的热吸收和热透过。
优选地,中空玻璃的辐射率在0.03以下,更优是控制在0.020-0.025之间,除此之外辐射率还可以为0.021、0.022、0.023等。
然后,中空玻璃基体的内部设置有一层玻璃材质薄膜,代替了以往采用铝条的结构,相当于三层玻璃的结构,玻璃材质薄膜的设置可以降低玻璃的中空空气层的厚度,从而有效的降低空气对流,这也是从热量传递的对流方面解决热传递的问题。
需要说明的是,该玻璃材质薄膜可以选用市面上一般玻璃材质的薄膜,并没有特别的限制,只要是采用玻璃材质的薄膜均在本发明的保护范围之内。
最后,本发明玻璃材质薄膜与中空玻璃基体的两侧壁之间填充有嫁接材料,该嫁接材料的组分主要由聚异丁烯、碱金属硅铝酸盐和无定形碳组成,该嫁接材料所包含的无机非金属化合物组分经过一段时间的与玻璃接触,会有部分分子结构与玻璃产生化学反应形成化学粘结,从而有效的阻止热量传递,另外通过填充嫁接材料,无论是机械性能、粘结性能、密封性能、抗腐蚀性能均有原来中空玻璃无法比拟的性能,也就是说通过填充嫁接材料之后,还能提高中空玻璃相应的机械性能,可谓一举两得,以往的传统中空玻璃均是采用丁基胶填充在铝条以及中空玻璃的腔体内,本发明采用这种特制的嫁接材料代替以往的丁基胶从而使得性能更优异,二次密封与传统无异,也是采用普通的密封胶,主要改进点采用特殊的嫁接材料与玻璃材质的薄膜结构的增设,现有技术中对于本发明这种特殊结构的抗凝露玻璃还没有任何记载。
优选地,嫁接材料的各个组分中,碱金属硅铝酸盐包括3a分子筛、水合4a分子筛中的一种或两种,由于分子筛具有吸附能力高,热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点,使得分子筛获得广泛的应用,这里主要利用分子筛本身的强吸水性能。
除此之外,嫁接材料的组成还包括甲硅烷基共聚物、乙烯基三乙氧基硅烷、二氧化硅、碳酸钙、二月桂酸二丁基锡和苯基三甲氧基硅烷。
各组分的具体用量为,以质量份数计,聚异丁烯20-40份,碱金属硅铝酸盐30-50份,无定形碳10-20份,乙烯基三乙氧基硅烷15-25份,甲硅烷基共聚物10-15份,苯基三甲氧基硅烷12-18份,碳酸钙10-15份,二氧化硅5-9份,二月桂酸二丁基锡5-8份。
优选地,聚异丁烯25-35份,碱金属硅铝酸盐35-45份,无定形碳12-18份,乙烯基三乙氧基硅烷17-20份,甲硅烷基共聚物12-14份,苯基三甲氧基硅烷13-16份,碳酸钙11-14份,二氧化硅6-8份,二月桂酸二丁基锡6-7份。
更优地,聚异丁烯30份,碱金属硅铝酸盐40份,无定形碳16份,乙烯基三乙氧基硅烷18份,甲硅烷基共聚物13份,苯基三甲氧基硅烷15份,碳酸钙13份,二氧化硅7份,二月桂酸二丁基锡7份。
所有成分中除了碱金属硅铝酸盐外,其他成分包括无定形碳、二氧化硅这些物质不止本身稳定性比较好,耐酸、耐温性能也比较好,这样无形之中也相应的提高了玻璃本身的机械性能,因此可见申请人在挑选这些物质时除了具有抗凝露,提高玻璃本身的抗热性的效果,还可以相应的增强玻璃本身的机械性能,为了兼顾这两种效果的获得,在挑选每一种物质以及确定添加量时均是经过了大量的实践才获得的,总之本发明方案中涉及到的每一种组分在组成嫁接材料时均不能缺少,因为发明人通过大量的创造性试验发现只有将这几种组分互相伍配后得到的嫁接材料性能上才能达到最优。
另外,在原料用量方面,聚异丁烯、碱金属硅铝酸盐作为主料可能加量比较大,其他物质能够起到协同增效的效果,所以加量不宜过大,并且如果加量太大也不容易混合均匀,不利于后续应用,性能上通过反复摸索已经达到最优,多加也无益或者可能会起到适得其反的效果。其实这些物质本身均属于市面上常见产品,但是对于本发明的方案关键在于保护各组分之间的这种互相组配关系,并不能因为这些物质比较常见就不能来互配组成本发明的方案。
另外,还需要说明的在于,本发明的三种抗凝露的处理措施是并存的,缺一不可,并且没有先后顺序之分,只要按照本发明的方案同时采用这三种处理措施对中空玻璃进行了相应的处理之后,才能起到相应的抗凝露的效果。
本发明除了提供了该抗凝露玻璃的具体结构,还提供了该抗凝露玻璃的具体制备方法,包括如下步骤:
将组成嫁接材料的各组分混合搅拌后,制得嫁接材料备用;
在中空玻璃基体的内部安设一层玻璃材质薄膜,并在玻璃材质薄膜与中空玻璃基体的两侧壁之间填充嫁接材料;
在所述中空玻璃基体四周采用密封胶密封后,即可。
本发明实施例的制备方法相对简单、操作方便,操作条件也比较温和,前后步骤衔接紧密,无三废产生,安全环保,属于较优的一种制备方法,但是并不代表没有其他的制备方法,只要是能够实现本发明的抗凝露玻璃的结构的制备方法均在本发明的保护范围之内。
优选地,混合搅拌的温度控制在70-90℃,混合搅拌的时间最好控制在1-4h之间。通过采用适宜的搅拌温度、搅拌速率可以使得制备得到的嫁接材料具有更好的阻止热传递的效果,并且对中空玻璃本身的机械性能起到更好的作用。
另外,填充嫁接材料时的温度控制在120-130℃之间。
本发明的抗凝露玻璃具有很广泛的应用范围,比如在电器方面、家庭装饰方面,只要是对抗凝露有要求的场合,本发明的抗凝露玻璃均适用,户外,室内均可,也没有具体的环境条件的要求。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明的抗凝露玻璃的防凝露效果非常好,通过采用本身具有低导热、高气密性的嫁接材料,使得中空玻璃本身的特性大大提高,降低凝露发生;
(2)本发明的抗凝露处理措施节能环保,不耗电,充分减少电子元器件的故障率,降低成本,经过国内知名电器公司(海信容声)、出口型企业(广东三胜、卓吉奥、哈士奇)、权威检测机构(广州威凯)实验有更好的效果;
(3)抗凝露玻璃的制备方法,制备方法相对简单、操作方便,操作条件也比较温和,前后步骤衔接紧密,无三废产生,安全环保,属于较优的一种制备方法。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
抗凝露玻璃的制备方法如下:
1)按照如下组分配料混合制备嫁接材料:聚异丁烯20kg,3a分子筛50kg,无定形碳10kg,乙烯基三乙氧基硅烷25kg,甲硅烷基共聚物10kg,苯基三甲氧基硅烷18kg,碳酸钙10kg,二氧化硅9kg,二月桂酸二丁基锡5kg;
2)选择多银低辐射玻璃,其辐射率在0.03-0.05之间,在中空玻璃基体的内部安设一层玻璃材质薄膜,并在玻璃材质薄膜与中空玻璃基体的两侧壁之间,控温120-130℃之间填充上述制备好的嫁接材料,最后四周用密封胶密封。
实施例2
抗凝露玻璃的制备方法如下:
1)按照如下组分配料混合制备嫁接材料:聚异丁烯40kg,3a分子筛30kg,无定形碳20kg,乙烯基三乙氧基硅烷15kg,甲硅烷基共聚物15kg,苯基三甲氧基硅烷12kg,碳酸钙15kg,二氧化硅5kg,二月桂酸二丁基锡8kg;
2)选择多银低辐射玻璃,其辐射率在0.035-0.045之间,在中空玻璃基体的内部安设一层玻璃材质薄膜,并在玻璃材质薄膜与中空玻璃基体的两侧壁之间,控温120-130℃之间填充上述制备好的嫁接材料,最后四周用密封胶密封。
实施例3
抗凝露玻璃的制备方法如下:
1)按照如下组分配料混合制备嫁接材料:聚异丁烯25kg,3a分子筛35kg,无定形碳12kg,乙烯基三乙氧基硅烷17kg,甲硅烷基共聚物12kg,苯基三甲氧基硅烷13kg,碳酸钙11kg,二氧化硅6kg,二月桂酸二丁基锡7kg,将上述组分投入搅拌釜中混合搅拌,控温80-90℃,搅拌1-2h;
2)选择低辐射玻璃,其辐射率在0.02-0.025之间,在中空玻璃基体的内部安设一层玻璃材质薄膜,并在玻璃材质薄膜与中空玻璃基体的两侧壁之间,控温120-130℃之间填充上述制备好的嫁接材料,最后四周用密封胶密封。
实施例4
抗凝露玻璃的制备方法如下:
1)按照如下组分配料混合制备嫁接材料:聚异丁烯35kg,水合4a分子筛45kg,无定形碳18kg,乙烯基三乙氧基硅烷20kg,甲硅烷基共聚物14kg,苯基三甲氧基硅烷16kg,碳酸钙14kg,二氧化硅8kg,二月桂酸二丁基锡6kg,将上述组分投入搅拌釜中混合搅拌,控温70-90℃,搅拌3-4h;
2)选择低辐射玻璃,其辐射率在0.021-0.022之间,在中空玻璃基体的内部安设一层玻璃材质薄膜,并在玻璃材质薄膜与中空玻璃基体的两侧壁之间,控温120-130℃之间填充上述制备好的嫁接材料,最后四周用密封胶密封。
实施例5
抗凝露玻璃的制备方法如下:
1)按照如下组分配料混合制备嫁接材料:聚异丁烯30kg,水合4a分子筛、3a分子筛40kg,无定形碳16kg,乙烯基三乙氧基硅烷18kg,甲硅烷基共聚物13kg,苯基三甲氧基硅烷15kg,碳酸钙13kg,二氧化硅7kg,二月桂酸二丁基锡7kg,将上述组分投入搅拌釜中混合搅拌,控温70-90℃,搅拌1-2h;
2)选择低辐射玻璃,其辐射率在0.022,在中空玻璃基体的内部安设一层玻璃材质薄膜,并在玻璃材质薄膜与中空玻璃基体的两侧壁之间,控温120-130℃之间填充上述制备好的嫁接材料,最后四周用密封胶密封。
上述实施例1-5的抗凝露玻璃均可以在电器方面、家庭装饰方面进行应用。
实验例1
将上述实施例1-5的抗凝露玻璃与市面上售卖的普通中空铝条玻璃的性能进行对比,具体性能测试结果如下表1所示:
表1性能测试结果
从上表1中的数据可以看出,本发明实施例的抗凝露玻璃不仅抗凝效果好,其他机械性能也相应的比较优异,本发明实施例的抗凝露玻璃具有以下的有益效果:
(1)本发明的抗凝露玻璃的防凝露效果非常好,通过采用本身具有低导热、高气密性的嫁接材料,使得中空玻璃本身的特性大大提高,降低凝露发生;
(2)本发明的抗凝露处理措施节能环保,不耗电,充分减少电子元器件的故障率,降低成本,经过国内知名电器公司(海信容声)、出口型企业(广东三胜、卓吉奥、哈士奇)、权威检测机构(广州威凯)实验有更好的效果;
(3)抗凝露玻璃的制备方法,制备方法相对简单、操作方便,操作条件也比较温和,前后步骤衔接紧密,无三废产生,安全环保,属于较优的一种制备方法。
本发明为了防止抗凝露发生,提高玻璃热室的温度,使其与空气温度接近,实际上就是要提高玻璃的隔热性,从热量传递的三个方面(①辐射、②对流、③传导)做了相应的处理,有效的阻止了热量的传递,不加热、不吹风,极大程度的解决了现在困扰大家多年的难题。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。