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抗紫外安全玻璃主要是兩塊玻璃板之間夾有一透明抗紫外粘接層,稱作抗紫外中間膜。抗紫外安全玻璃的中間膜是用聚乙烯醇縮丁醛(PVB)作基材,將納米材料和PVB混合溶解,制作成抗紫外中間膜,中間膜粘接兩塊玻璃構(gòu)成層合安全玻璃,簡單結(jié)構(gòu)見圖1。

為了提高耐沖擊性和耐穿透性,抗紫外安全玻璃有材料的變化、層數(shù)的變化以及各厚度的調(diào)整。現(xiàn)在是0.38mm和0.76mm, 0.38mm的中間膜主要用于建筑和汽車,0.76mm的中間膜主要應(yīng)用于防盜、防彈等用途。近數(shù)10年,隨著氟利昂等氟氯烷類物質(zhì)使用量劇增,造成臭氧層的破壞與空洞,使得陽光中到達(dá)地面的紫外線增強(qiáng)。紫外線雖然具有促進(jìn)動(dòng)
物體內(nèi)維生素D的合成、殺菌和保健等功效,但是其會對設(shè)施設(shè)備(詞條“設(shè)備”由行業(yè)大百科提供)造成老化,皮膚的損害,免疫功能的下降和引起皮膚癌和白內(nèi)障等危害。Woods等研究發(fā)現(xiàn),紫外線的照射可導(dǎo)致33.3%的正常人發(fā)生免疫抑制,而在皮膚腫瘤患者中其發(fā)生率可高達(dá)90%。在幼年和青年時(shí)期,過多地暴露于太陽光和曬傷的形成會在很大程度上增加患基底細(xì)胞癌和鱗狀細(xì)胞癌的危險(xiǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們健康意識的增強(qiáng),如何抵御紫外線輻射己引起人們的廣泛關(guān)注。現(xiàn)今很多國家都廣泛地開展關(guān)于紫外線的危害的研究工作,且加強(qiáng)紫外線強(qiáng)度的監(jiān)測、預(yù)測,并大力研究紫外輻射的防護(hù)問題,因此,抗紫外安全玻璃應(yīng)運(yùn)而生,應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊。
1 抗紫外安全玻璃的研究現(xiàn)狀
安全玻璃自20世紀(jì)30年代開始興起,由于其優(yōu)良的性能,各國都競相發(fā)展。在歐洲、美國、日本等汽車工業(yè)和建筑業(yè)發(fā)達(dá)國家發(fā)展較快,使得每年以約10%以上的速度增長。而中國在1957年上海耀華玻璃廠建成開始,玻璃業(yè)逐漸開始發(fā)展和增速,每年約幾倍甚至幾十倍速度增長,近年來由于汽車產(chǎn)業(yè)和房地產(chǎn)等建筑業(yè)的興起,安全玻璃的需求量和生產(chǎn)量逐年以極大的速度增加,每年產(chǎn)量約2500萬m2,成為玻璃生產(chǎn)大國。雖然普通的安全玻璃己在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,但抗紫外安全玻璃起步較晚,近幾年研究比較熱門,這主要是納米技術(shù)的誕生促進(jìn)了抗紫外安全玻璃的發(fā)展。納米技術(shù)在20世紀(jì)80年出現(xiàn),90年代迅速發(fā)展和應(yīng)用。
當(dāng)材料粒徑達(dá)到納米級后,其體積效應(yīng)和表面效應(yīng)使得磁性、光吸收、催化性和電導(dǎo)性等特別突出。正因如此,有許多納米材料具有良好的吸收紫外線的效果,如納米TiO2,納米SiO2,納米A1203和納米Zn0等,將這些材料應(yīng)用到防護(hù)紫外線方面效果極其突出。但是由于納米材料價(jià)格昂貴,只在高檔物品及貴重資料方面有所應(yīng)用,而日常生活方面使用較少,這阻礙了其廣泛應(yīng)用。近年來對TiO2氏研究最多,技術(shù)也相對成熟,科學(xué)家也都致力于這些材料的研究,會將納米材料逐漸運(yùn)用到抗紫外安全玻璃的應(yīng)用研究中,造福普通大眾。
2 抗紫外安全玻璃的抗紫外機(jī)理
現(xiàn)在抗紫外安全玻璃抗紫外機(jī)理主要有兩種:一種,是吸收屏蔽理論,另一種是光致變引起物質(zhì)顏色變化。
2.1吸收屏蔽理論
納米材料的電子結(jié)構(gòu)是由充滿電子的價(jià)電子帶和沒有電子的空軌道形成的傳導(dǎo)帶構(gòu)成。價(jià)帶和導(dǎo)帶之間的能量差值,稱為禁帶寬度。當(dāng)納米材料受到紫外線照射時(shí),價(jià)帶的電子激發(fā)至導(dǎo)帶,發(fā)生空穴,形成電子—空穴對。電子一空穴對在材料內(nèi)迅速移動(dòng),而且具有極強(qiáng)的化學(xué)活性。激活的電子一空穴對迅速發(fā)生各種氧化還原反應(yīng)后重新結(jié)合,將紫外線以熱和光的形式釋放掉能量。根據(jù)光散射理論,光的散射能力和折射率與顆粒粒徑有關(guān),顆粒越小,對光的屏蔽能力和折射率越大,對光的散射能力越大。如納米金紅石型Ti02的禁帶寬度約為3.0eV,折射率為2.71;納米Zn0的禁帶寬度約為3.2 eV,折射率為2.03,當(dāng)受到紫外線照射時(shí),二者具有很強(qiáng)的紫外線吸收屏蔽能力。
2.2光致變色理論
光致變色物質(zhì)是近年來研究得較熱的一種功能性染料。所謂光致變色就是指一種物質(zhì)M受到紫外線照射后,可發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)得到產(chǎn)物N,而M和N的顏色明顯不同,一般M是無色透明的物質(zhì),而N是有顏色物質(zhì),可以有效地阻礙紫外線的通過。在紫外光照停止時(shí),N就能可逆地自動(dòng)恢復(fù)到原來的物質(zhì)M,保證光線的通過。將這種物質(zhì)摻雜到PVB中制成夾層安全玻璃,那么這種玻璃除具有本身的一些性能外,還具有調(diào)光作用和光致變色性能。劉輝等將光致變色吲哚琳螺毗喃化合物摻雜到PVB中,制成了一種具有光致變色性能的夾層安全玻璃。在正常情況下,夾層玻璃無色透明,而在紫外光照射下,夾層玻璃變成紅色,阻止紫外線的通過。
3 抗紫外安全玻璃的制備方法
制備抗紫外安全玻璃分兩步進(jìn)行:第一步是納米材料和PVB制成懸浮液,將其制成均勻透明的抗紫外膜片;第二步是玻璃片與抗紫外膜片的處理加工,形成抗紫外安全玻璃。
3.1 制備懸浮液,合成抗紫外膜片
納米顆粒直徑在1~100nm之間,使得顆粒比表面積大,比表面能高,屬于熱力不穩(wěn)定休系,在制備和處理過程中極易發(fā)生粒子凝并、團(tuán)聚現(xiàn)象,導(dǎo)致應(yīng)用對納米顆粒進(jìn)行分散.目前納米材料的分散方法主要有以下3種。
(1)機(jī)械分散法:利用高速分散機(jī)或精磨機(jī),在剪切力或撞擊力作用下,使納米顆粒在基體中達(dá)到有效地分散。機(jī)械分散法可以實(shí)現(xiàn)顆粒團(tuán)聚體的解團(tuán),效果并不理想。其原因在于盡管使團(tuán)聚顆粒在強(qiáng)制剪切力作用下解團(tuán),但顆粒間的吸附引力尤存,解團(tuán)后又可能迅速團(tuán)聚長大。朱協(xié)彬等利用球磨法將ITO粉體在無水乙醇體系分散制各的ITO漿液,與PVB樹脂、PVPK30分散劑和異丙醉等制備了ITO/PVB涂料,結(jié)果發(fā)現(xiàn)ITO顆粒分散均勻,具有高的紫外吸收率,制各了抗紫外安全玻璃。
(2)超聲波分散法:利用超聲空化時(shí)產(chǎn)生的局部高溫、高壓或強(qiáng)沖擊波和微射流等,弱化微粒間的微粒作用能,有效地對納米材料進(jìn)行超處理,以達(dá)到均質(zhì)、分散、乳化和粉碎等目的。超聲波分散法可以使團(tuán)聚體解團(tuán)破碎,效果比機(jī)械分散法理想,但顆粒間的吸附引力依然存在.靜止后迅速團(tuán)聚。黃燕等研究了納米氧化錫銻(ATO)在水中的分散性能,結(jié)果發(fā)現(xiàn)超聲波可以獲得小粒徑且分布窄的分散液,分散效果比機(jī)械分散法的效果好。
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企業(yè)簡介
北京北玻安全玻璃有限公司為北方玻璃技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司投資控股的中外
合資企業(yè)。公司占地52畝,生產(chǎn)車間面積19000平方米,擁有大型平鋼化玻璃生產(chǎn)線三條、彎
鋼化玻璃生產(chǎn)線兩條(其中一條寬度可做3.3米)、

今年以來,文登市明池安全玻璃有限公司加大技改投入,投資1000多萬元引進(jìn)高速爐、熱彎爐等先進(jìn)設(shè)備,公司產(chǎn)能大幅提高,生產(chǎn)的銀行防彈玻璃供不應(yīng)求,農(nóng)用車玻璃占據(jù)山東市場份額達(dá)70%以上。

今年是《建筑安全玻璃管理規(guī)定》正式實(shí)施的一年,規(guī)定要求所有的城市構(gòu)筑物應(yīng)按規(guī)定要求使用安裝安全玻璃。
在廣州必須安裝安全玻璃
所謂安全玻璃,是指符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的鋼化玻璃、夾層玻璃及由鋼化玻璃