[发明专利]一种基于3D网状结构涂层的防爆玻璃及其制备方法

说明书

本发明提供一种基于3D网状结构涂层的防爆玻璃，涉及多功能玻璃领域，防爆玻璃为三明治结构，中间为玻璃基片，上下表面为防爆涂层；所述防爆涂层是由聚脲酰亚胺弹性体与掺铈的蜂窝状二氧化锆相互交联形成的3D网状结构涂层，所述防爆涂层的厚度为0.5‑1μm。本发明还提供了该防爆玻璃的制备方法，具体为：首先制备聚脲酰亚胺弹性体溶液；然后制得含铈/硅溶胶，将二者复配添加助剂制得成膜液；将成膜液分别涂覆于玻璃基片两表面，真空干燥后，在一定条件进行热处理，制得防爆玻璃。该防爆玻璃的防爆涂层与玻璃基片结合性能好，在恶劣环境下长时间使用无老化，且制备方法简单，能耗低。

技术领域：

本发明涉及多功能玻璃制备领域，具体的涉及一种基于3D网状结构涂层的防爆玻璃及其制备方法。

背景技术：

玻璃具有良好的透光性、隔音效果以及自重轻、易安装的优点，然而玻璃也是一种典型的脆性材料，具有强度高、易破碎的特点。在受到强烈的爆炸载荷或剧烈的冲击载荷的作用下，玻璃往往会很容易发生破碎，并产生高速飞溅的碎片，从而伤害到人员或结构设施的安全。因此为了保证人员以及财产的安全，改善玻璃的抗冲击以及抗爆性能显得尤为重要，并成为了国内外的研究热点，随之，夹层玻璃应运而生。

夹层玻璃是一种新型的复合结构，在装置保护方面得到了广泛的应用，其是一种由两层或多层平板玻璃间夹杂一层或多层透明的高分子聚合物胶层，在高温高压的环境下经过清洗、切割、抽真空、等工序复合而成的新型结构，俗称胶合玻璃或夹层玻璃。由于玻璃与胶层之间牢固的粘连性，玻璃的韧性与回弹性得到了很好的改善，从而提升了夹层玻璃在受到强烈的爆炸载荷或剧烈的冲击载荷的作用时的抗冲击性与抗爆能力，并在吸收噪声方面也有较好的表现。夹层玻璃采用的平板玻璃类型包括：普通平板玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃、吸热玻璃等，其中以钢化玻璃为主；中间的高分子胶层常用的包括：聚乙烯缩丁醛、聚氨酯。乙烯-醋酸乙烯共聚物等。玻璃是脆性材料，而胶层则在常温下是超弹性材料，具有很好的延伸性，两者的结合很好的改善了夹层玻璃的整体韧性。

中国专利(CN201810169535.X)公开了一种用于室内建筑隔断的防爆玻璃，防爆玻璃是由两块玻璃基板构成的双层玻璃，双层玻璃内部设置夹层，夹层的内壁设置保温涂层，保温涂层的成分为纳米二氧化锡，夹层的内部填充有防爆填料。防爆填料的组分包括：丙烯酸树脂、聚乙烯醇、丁醛、聚异氰酸酯、增塑剂、紫外线吸收剂。其中，丙烯酸树脂选用软化点为150-165℃的热塑性丙烯酸树脂，增塑剂选用邻苯二甲酸二辛酯；紫外线吸收剂选用2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或邻羟基苯甲酸苯酯；该型防爆玻璃经过蚀刻、镀膜、合片、胶粘固化、填料注射和封边处理等多道工艺制造而成。具有良好的保温性能和优秀的防爆效果，并且可以防止玻璃碎片飞溅。中国专利(CN201611066859.8)公开了一种纳米硅镓的隔热、防爆玻璃及其制备方法，该玻璃以重量份数计算，包括聚乙烯醇缩丁醛树脂80-90份；纳米二氧化硅1-2份；纳米氧化镓0.5-1份；乙酸乙酯2-4份；乙酸丁酯2-4份；甲醚1-2份；纳米氧化锌1-3份；以及纳米气凝胶0.5-1份。将纳米二氧化硅与纳米氧化镓结合使用，制备的玻璃具有良好的透光性、隔热保温、隔紫外线、降噪等性能，涂层具有良好的耐水性、较高的表面硬度，强的附着力，良好的耐酸碱性、抗霉变、抗潮湿、耐温差、耐磨性和阻燃性能。可广泛应用于汽车玻璃、建筑玻璃、有机玻璃的透明隔热保温与节能，是建筑贴膜等同类产品的优良换代产品。目前的技术中常常存在的问题有胶层与玻璃基片的结合力不够导致制得的防爆玻璃在上时间使用或恶劣环境中会发生胶层与玻璃基片会发生些许脱落，从而导致防爆玻璃的力学性能下降，防爆性能变差。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是现有技术防爆玻璃中制备工艺复杂，防爆涂层与玻璃基体结合性差，力学性能不佳，防爆性能差。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于3D网状结构涂层的防爆玻璃及其制备方法；该防爆玻璃为三明治夹层结构，在玻璃基片两表面均涂覆一层防爆层；所述防爆层为聚脲酰亚胺弹性体与掺铈的蜂窝状二氧化锆相互交联形成的网状结构。本发明提供的防爆玻璃耐久性好，防爆性能佳，制备方法简单，能耗低。