[发明专利]一种高红外反射镀膜玻璃及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种高红外反射镀膜玻璃的制备工艺包括以下步骤：(1)准备衬底：将衬底清洗干净；(2)制备玻璃衬底膜：将高折射率的二氧化钛和银纳米线与低折射率基料复合；(3)制备另一透明衬底膜：银纳米线膜；(4)制备高红外反射镀膜玻璃：将(2)、(3)步骤的衬底膜叠合成可旋转的结构，旋转角度范围为90‑360度，获得一种红外反射率能够达到30‑91％大范围调控的高红外反射镀膜玻璃。该制备方法步骤简单，材料经济。本发明还提供一种该方法制备的一种高红外反射镀膜玻璃。

技术领域

本发明涉及光学薄膜材料领域，具体为一种高红外反射镀膜玻璃及其制备工艺。

背景技术

由于太阳光是一种波长范围较大的电磁波，为了实现对太阳光选择性的透过和反射，通常的作法是在玻璃上镀膜，使得光线中某段波长的光可以被玻璃窗反射或透射。现有技术当中已有不同材质的膜来满足不同的反光和透光需求，比如需要隔热保温的效果时，可以选用对远红外辐射热有较高反射率的膜，而在需要室内晾晒衣服或者冬天室内升温的情况下，可以选择对红外辐射热有一定透过的膜。然而这种镀膜一旦制成之后只能反射和透过某一固定波段的辐射，想要更换就较为麻烦。因此随着天气、季节和人们需求的变化，急需一种能够调节对红外辐射热反射和透过的膜，同时也要满足镀膜玻璃的可见光透过率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高红外反射镀膜玻璃及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高红外反射镀膜玻璃的制备工艺包括以下步骤：

(1)准备衬底：先使用水或乙醇玻璃衬底和另一透明衬底冲洗干净并烘干，将烘干后的玻璃衬底和另一透明衬底的待涂覆面分别进行紫外臭氧清洗10-30min备用；

溶剂清洗和紫外臭氧清洗是为了除去玻璃衬底和另一透明衬底表面的灰尘和油性杂质，使得衬底对涂覆液具有良好的润湿性，从而获得涂层均匀一致的镀膜。

(2)制备玻璃衬底膜：先涂覆一层低折射率基料、烘干；接着涂覆一层浓度为0.1-0.5wt％的聚赖氨酸溶液、烘干；再用刮棒涂覆一层二氧化钛、粘结剂、硅烷偶联剂和银纳米线的混合墨水、烘干后获得二氧化钛和定向排布的银纳米线的杂化膜，即所述玻璃衬底膜；所述混合墨水中二氧化钛的浓度为1-5mg/mL、粘结剂的浓度为1.5-3mg/mL、硅烷偶联剂的浓度为1-3mg/mL银纳米线的浓度为1-10mg/mL；

折射率为1.4-1.5的低折射率基料与折射率为2.5-2.8的高折射率材料二氧化钛和银纳米线的组合能够实现红外的高反射率；其中聚赖氨酸中含有的—NH₂和—NH—基团可以与银纳米线的表面Ag原子键合，因此在刮棒涂覆含有银纳米线的混合墨水时，先与聚赖氨酸涂层接触的银纳米线一端会被钉扎，而在刮棒螺纹的束缚作用下银纳米线会趋向于与刮棒涂覆方向平行，从而形成银纳米线定向排布的涂层。

(3)制备另一透明衬底膜：先涂覆一层浓度为0.1-0.5wt％的聚赖氨酸溶液、烘干；再用刮棒涂覆一层粘结剂和银纳米线的混合墨水、烘干后获得银纳米线定向排布的薄膜，即所述另一透明衬底膜；所述粘结剂的浓度为1.5-3mg/mL、所述银纳米线的浓度为1-10mg/mL；

(4)制备高红外反射镀膜玻璃：将玻璃衬底和另一透明衬底的涂覆层面叠合，两者间距固定，得到所述高红外反射镀膜玻璃；所述另一透明衬底相对于玻璃衬底可旋转的角度范围为90-360度，旋转中心为玻璃中心。

其中另一透明衬底能够围绕玻璃中心在与玻璃同一平面内旋转，如图1所示，可旋转的角度范围至少为90度保证了玻璃衬底膜与另一透明衬底膜中单向排布的银纳米线能够完成互相平行至互相垂直的全范围调节，即保证了所述高红外反射镀膜玻璃导电层的方块电阻由近似无穷大至最小值的大范围调节。

优选的，所述低折射率基料为聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅改性聚酯树脂、醇酸树脂中的一种或几种。