納米節(jié)能玻璃涂膜材料及其應(yīng)用

納米節(jié)能玻璃涂膜材料及其應(yīng)用重慶市中工新材料有限公司研究所二零一四年三月二十八日

概述

節(jié)能玻璃的主要品種與現(xiàn)狀

中工納米節(jié)能玻璃涂膜新材料

產(chǎn)品施工應(yīng)用及前景

結(jié)束語

一、概述

二十世紀(jì)八十年代以來，能源，材料，環(huán)境已經(jīng)成為全球關(guān)注的三大主題。我國人口眾多，人均能源資源相對匱乏；國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展明顯提升了綜合國力，改善了民生，但同時也帶來了諸多不可忽視的能源，資源，環(huán)境問題。因此，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約能源，合理利用有限資源，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)已成基本國策。1234

我國建筑能耗已占社會總能耗的30%以上單位面積能耗在同等條件下約為發(fā)達(dá)國家的2-3倍

建筑采暖造成的空氣污染約為發(fā)達(dá)國家的3-5倍

供熱采暖能耗占社會總能耗的10%，約1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤建筑能耗問題突出，建筑節(jié)能任重道遠(yuǎn)！所謂建筑節(jié)能，就其本質(zhì)而言，是在確保居室舒適條件下，降低采暖，空調(diào)的能耗率。由此可見，降低玻璃窗戶的能量交換，則是降低建筑能耗的有效途徑與關(guān)鍵！二、節(jié)能玻璃的主要品種與現(xiàn)狀

自“十一五”以來，國家著手調(diào)整玻璃行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，普通平板玻璃的產(chǎn)能將控制在5.5億重量箱，而特別強(qiáng)調(diào)著力發(fā)展特種節(jié)能玻璃新產(chǎn)品；與此同時，我國強(qiáng)力推行建筑節(jié)能，明確規(guī)定至2020年我國新增建筑必須全部實(shí)現(xiàn)節(jié)能65%的規(guī)劃目標(biāo)；這些重要舉措與要求，有效促進(jìn)了我國節(jié)能玻璃產(chǎn)業(yè)的科技進(jìn)步與發(fā)展。

相繼面世的節(jié)能玻璃制品主要包括：熱反射玻璃表面鍍具有反射陽光功能的金屬或金屬氧化物薄膜的平板玻璃，稱之為熱反射節(jié)能玻璃。此類玻璃的主要功能是發(fā)射太陽光的紅外能，阻隔其射入室內(nèi)，取決于鍍膜的組成與工藝，顏色各異，兼有一定的裝飾作用，但因光污染問題而限用。吸熱玻璃

在玻璃生產(chǎn)原料中加入特定金屬離子組成的具有吸收太陽能量，減少能量射入室內(nèi)的節(jié)能玻璃稱為吸熱型節(jié)能玻璃。吸熱玻璃包括灰色，茶色，藍(lán)色，綠色等品種。其實(shí)際應(yīng)用因其可見光的透過率較低而受限。然而，美國PPG公司研制的吸熱玻璃，卻因具有可見光透過率≥60%，紅外透過率≤25%的優(yōu)異性能，而備受國人關(guān)注與青睞。低輻射玻璃（亦稱Low-E玻璃）低輻射玻璃是在玻璃表面上鍍制一層地輻射率薄膜以及保護(hù)膜，使其對近紅外線輻射具有低反射率，對遠(yuǎn)紅外線輻射具有高發(fā)射率，同時保持良好透光性能的節(jié)能玻璃。低輻射玻璃有離線（軟膜）和在線（硬膜）鍍制之分。美，英，德，日法及亞洲沙特阿拉伯的SaudiAmericon玻璃公司等，已有相當(dāng)成功的技術(shù)及應(yīng)用。低輻射玻璃在我國發(fā)展相對較晚，繼1997年深圳南玻集團(tuán)從美國引進(jìn)特大型真空磁控濺射鍍膜玻璃生產(chǎn)線；2003年11月秦皇島耀華玻璃股份有限公司的“耀華牌”在線Low-E玻璃正式面世。目前國內(nèi)已有100余條低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)線，年產(chǎn)量已逾2億平方米。然而，由于設(shè)備昂貴，成本較高，與現(xiàn)有產(chǎn)能相比，國內(nèi)低輻射鍍膜玻璃的利用率僅占50%左右。中空玻璃

用兩片或兩片以上平板玻璃組合而成，片間充有空氣或惰性氣體，玻璃邊緣設(shè)有鋁條和分子篩并用膠料密封制成的玻璃制品，稱為中空玻璃。顯而易見，中空玻璃的隔熱原理是降低了內(nèi)外熱量的傳導(dǎo)與對流，但其節(jié)能效果，取決于閉氣密封的可靠性。真空玻璃

平板玻璃片間真空密封，間隙約為0.2-0.3mm的節(jié)能玻璃制品稱為真空玻璃。真空玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)u≈0.9（㎡.k）,明顯低于充氬中空玻璃（u≈1.3（㎡.k），隔熱效果好，耐風(fēng)化，厚度薄，易安裝，但是同樣存在密封可靠性等問題。貼膜玻璃貼膜玻璃是指粘貼了私密膜，隔熱膜，裝飾膜，防爆膜，防彈膜等得平板玻璃。建筑玻璃貼膜往往同時具有隔熱節(jié)能，安全防爆，單向透視，阻隔紫外線，防止光污染，美化裝飾等功能。貼膜玻璃在歐美等發(fā)達(dá)國家使用已有50余年的歷史；發(fā)達(dá)國家的建筑玻璃高達(dá)90%以上，使用了隔熱防爆貼膜。光致變色玻璃

光致變色玻璃是指在陽光照射下可隨光照強(qiáng)度的變化，改變陽光透過率，從而可以阻擋太陽能進(jìn)入室內(nèi)的節(jié)能玻璃。此類玻璃雖已問世多年，但一直沒解決低成本，工業(yè)化的問題。總之，各種節(jié)能玻璃制品有著各自不同的優(yōu)勢與缺陷，業(yè)內(nèi)人士對此將會理性的認(rèn)識與選擇。三、中工納米節(jié)能玻璃涂膜新材料中工納米節(jié)能玻璃涂膜新材料是利用國際前沿技術(shù)和自主知識產(chǎn)權(quán)生產(chǎn)的納米半導(dǎo)體材料之特殊功效精心研制而成，在可見光區(qū)具有高透光性，對紅外線有優(yōu)異的阻隔性，從而在保持玻璃高度透明的前提下，達(dá)到高效隔熱保溫節(jié)能之目的。研發(fā)背景研發(fā)背景研發(fā)背景一研發(fā)背景二近年來我國對玻璃產(chǎn)品的需求逐年遞增，與此同時，玻璃窗戶導(dǎo)致的建筑能耗比例也隨之增大，這就迫切需要新型節(jié)能玻璃產(chǎn)品的盡快研制與面世。國家相關(guān)部門每年都在出臺相關(guān)的節(jié)能減排政策，支持和鼓勵研發(fā)生產(chǎn)節(jié)能減排產(chǎn)品，節(jié)能減排已經(jīng)成為國人的共同夢想與目標(biāo)。研發(fā)背景三“中工公司”致力于納米材料和納米技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，在納米節(jié)能玻璃的研發(fā)和生產(chǎn)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢與積淀，在業(yè)內(nèi)具有一定的知名度。技術(shù)原理太陽光能量分布譜圖技術(shù)原理54%43%3%紫外光(<380nm)可見光(380~780nm)紅外光(近紅外780~2500nm)中紅外2.5~50μm遠(yuǎn)紅外50~300μm太陽光能量分布(280~2500nm）納米節(jié)能玻璃涂膜新材料就是通過采用本公司系列納米TCO核心技術(shù)：可見光 →高的透過性→采光 近紅外光→高的阻隔率→隔熱達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，效果與要求。主要組成隔熱功能材料成膜物質(zhì)溶劑助劑納米金屬氧化物（優(yōu)異的紅外屏蔽性）有機(jī)-無機(jī)復(fù)合物（優(yōu)異的耐候性，高硬度）水、醚、酯醇等重點(diǎn)產(chǎn)品序號產(chǎn)品型號產(chǎn)品名稱產(chǎn)品指標(biāo)紅外反射率紅外發(fā)射率可見光透過率硬度1ZG112131A納米ATO/聚酯樹脂節(jié)能玻璃涂膜材料（熱固型）≥0.85≥0.86≥0.84≥3H2ZG112132A納米ATO/丙烯酸聚氨酯節(jié)能玻璃涂膜材料（自干型）≥0.85≥0.86≥0.84≥2H3ZG112133A納米ATO/丙烯酸酯節(jié)能玻璃涂膜材料（熱固型）≥0.84≥0.86≥0.85≥3H4ZG112131C納米FTO/聚酯樹脂節(jié)能玻璃涂膜材料（熱固型）≥0.86≥0.87≥0.84≥3H5ZG112131D納米ZAO/聚酯樹脂節(jié)能玻璃涂膜材料（熱固型）≥0.86≥0.87≥0.84≥3H6ZG112132D納米ZAO/丙烯酸聚氨酯節(jié)能玻璃涂膜材料（自干型）≥0.86≥0.87≥0.85≥2H7ZG112136A納米ATO光固化節(jié)能玻璃涂膜材料（光固化）≥0.85≥0.86≥0.84≥4H8ZG112136D納米ZAO光固化節(jié)能玻璃涂膜材料（光固化）≥0.86≥0.87≥0.85≥4H主要特點(diǎn)中工納米節(jié)能玻璃涂膜新材料高性價比、易施工、全程個性化服務(wù)高紅外阻隔率高可見光透過率阻隔高能量區(qū)的紫外線高耐候、易清洗耐介質(zhì)、耐洗刷抗劃傷、硬度高屏蔽紅外線有效遮擋戶外射入的紅外線80%以上，致使室溫下降3—8℃，節(jié)省空調(diào)資源。有效遮擋室內(nèi)散發(fā)的暖氣90%以上，使室溫增高2—6℃，降低取暖設(shè)備負(fù)荷。遮擋紫外線有效遮擋戶外射入紫外線，防止皮膚病發(fā)生和室內(nèi)家居用品老化與褪色。有效遮擋室內(nèi)照明紫外線散發(fā)，減少趨紫外線昆蟲之干擾。可視光透過可見光透過率高于80%，達(dá)到透明玻璃同等程度視線；冬日具有取暖效果。節(jié)能效果一夏天

夏天阻隔太陽光中的紅外線，可降低室溫3~8℃，相當(dāng)于將空調(diào)設(shè)定溫度調(diào)高2~6℃，通常每月可降低耗電64.8kWh左右，節(jié)約電費(fèi)68.04元/月左右。

冬天

冬天對從室內(nèi)發(fā)到室外的中遠(yuǎn)紅外線具有遮擋效果，遮擋率達(dá)到90