一种干湿混合法制备电磁屏蔽夹层玻璃的方法

xiaoxiao2020-10-23  3

一种干湿混合法制备电磁屏蔽夹层玻璃的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种干湿混合法制备电磁屏蔽夹层玻璃的方法,属于电磁屏蔽技术领域。
【背景技术】
[0002]近来,随着电子产品在人们生活中越来越频繁的使用,有电子产品产生的电磁辐射对人们生活的影响日益增加,对人类的危害主要有两个方面:(I)导致电子设备产生噪音甚至是故障;(2)危害人类的身体健康。因此,对不必要的电磁辐射进行有效地屏蔽和控制显得非常重要。在很多领域如高灵敏的医疗诊断设备、个人电子设备的显示屏、航天飞行器的风挡玻璃,要求材料既具有电磁屏蔽功能,又具有较高的可见光透射率及较好的强度,并能够有效的防止刮擦。
[0003]例如,以前航天飞行器的风挡玻璃设计仅取决于力学性能、抗鸟撞性能、气动性能等,由于没有考虑电磁性能,所以很容易使控制系统被电磁波干扰到。为此,在座舱玻璃上镀透明导电膜,并将此与多层复合玻璃优化组合,将电磁波反射到非重要空间,实现电磁波屏蔽效果。随着透明导电材料的发展,对飞机风挡玻璃提出了更高的要求。原有的单层、表面镀膜风挡玻璃已不能满足抗鸟撞和维护中的理化要求,所以迫切需求一种高强的防破碎的透明件。
[0004]本发明制作的夹层玻璃在受到超强度意外撞击被破坏时,玻璃碎片被牢牢的粘在聚乙稀醇缩丁醛胶片上,不会飞溅,并可在一定时间内保持其原有的形状,可在短时间内继续使用,避免因玻璃破坏造成人员和经济上的重大损失。现阶段夹层玻璃的外表面镀膜玻璃都已经取得了很大进展,并已经进入实用性阶段。但外表面电磁屏蔽膜层的维护性能较差,对此好多专家学者从保护涂层上做了很多研宄。干法制备的隐身夹层玻璃能够满足力学性能,但在特定条件下不能够满足飞行员紧急抛放逃生要求,本发明解决了力学性能与紧急抛放之间的矛盾。

【发明内容】

[0005]为了降低电磁屏蔽玻璃后期的维护成本,满足力学性能、光学性能和电磁屏蔽要求,本发明提供一种干湿混合法制备电磁屏蔽夹层玻璃的方法,以制备一种新的夹层玻璃结构,这种结构的电磁屏蔽玻璃具备原有的玻璃的各项性能,解决了薄膜易受损伤、易污染和易磨损等问题,也极大的阻止了薄膜使用环境中的水汽对薄膜的渗透,从而显著的改善了薄膜的耐候性能,从根本上解决了电磁屏蔽膜层维护难的问题。
[0006]本发明所采用的技术方案是:改变传统的先层合后镀膜的方案,在一块玻璃板的内侧镀电磁屏蔽膜系,然后利用干法进行层合,层合时将玻璃的边部预留一定量,在层合完成后再进行灌注,最终得到电磁屏蔽玻璃。胶合层材料要具备透明、高强、高弹性和粘结力强等综合性能,是影响夹层镀膜玻璃性能的关键材料之一。灌注材料要与胶片具有较强的亲合性,否则就会出现明显的分界线。
[0007]本发明一种干湿混合法制备电磁屏蔽夹层玻璃的方法,该方法具体步骤如下:
[0008]步骤1、原材料准备,确保有机玻璃表面无杂质;
[0009]步骤2、在该有机玻璃内侧涂底涂,底涂厚度控制在75?90微米;
[0010]步骤3、对步骤2中涂有底涂后的有机玻璃进行加温固化,固化温度控制在50?80°C,固化时间不少于48小时;
[0011]步骤4、在步骤3中固化后的有机玻璃涂有底涂的一侧镀ITO(氧化铟锡)隐身膜或Au(金)隐身膜系;要求温度控制在25°C以下,湿度小于30% ;
[0012]步骤5、选一块与步骤4中试件大小一样的有机玻璃,将其与步骤4得到的试件镀膜的一侧进行合片,合片时在中间区域放置PVB或PU胶片,在PVB或PU胶片周围预留出灌注区,在灌注区加一个与胶片厚度相同的垫片;
[0013]步骤6、将步骤5中合好片的试件装入真空袋中,装炉、冷压、冷抽,真空度达到-0.15MPa以下,压力0.5?IMPa,时间I小时;
[0014]步骤7、加温、加压,在I小时内将压力升至1.5?2MPa,温度升到100?120°C,保温I小时;
[0015]步骤8、降温、回火、出炉;
[0016]步骤9、取出步骤5试件边部的垫片,此时有机玻璃的中间部分已由PVB或PU胶片将两片有机玻璃合在一起,在PVB或PU胶片四周有一个空腔,对空腔进行密封,留出一个灌注口 ;
[0017]步骤10、配制灌注液,水浴70?90°C进行预聚。
[0018]步骤11、用漏斗将灌注液从灌注口中灌入,灌注时及时将气泡排出。
[0019]步骤12、灌注完成后封住灌注口,将灌好的试片放在紫外灯下进行光聚合或放入加热炉中加温70?90°C进行热聚合。
[0020]步骤13、将步骤12做好的试片放入加热炉中60?70°C回火处理3?5小时。最终得到电磁屏蔽玻璃。
[0021]其中,所述步骤2中所述的底涂是由四个组分混合而成;具体为:组分一:羟基丙酸脂,占底涂总组分的质量百分比为3%?8%,组分二:苏二尿,占底涂总组分的质量百分比为2%?3% ;组分三:二甲苯,占底涂总组分的质量百分比为55%?65% ;组分四:乙酸乙酯,占底涂总组分的质量百分比为32%?43%。
[0022]其中,所述步骤4中ITO膜厚度在80?450nm之间,Au膜属于Ti02-Au_Ti02复合膜,T12厚度在30?50nm之间,Au膜厚度在13?19nm之间;
[0023]其中,步骤10中所述的灌注液由两个组分混合面成;具体为:组分一:甲基丙稀酸甲酯占总组分的质量百分比为75?85%,组分二:氧化二苯甲酰占总组分的质量百分比为15?25%。将两种组分混合后将放入水浴炉中使两种组分初步反应,进行预聚,避免灌注过程中反应过快。
[0024]本发明的有益效果是,结构简单易于维护,力学性能优良,透光性能高,电磁屏蔽性能优,在紧急情况下能够满足飞行员快速抛放逃生的需要。
【附图说明】
[0025]图1所示为干湿混合法制备隐身夹层玻璃的生产工艺。
[0026]图2所不为干湿混合法制备隐身夹层玻璃广品切面图。
[0027]图3所示为干湿混合法制备隐身夹层玻璃产品平面图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0029]见图1一图3,本发明一种干湿混合法制备电磁屏蔽夹层玻璃的方法,该方法具体步骤如下:
[0030]实施例1:
[0031]步骤1、选取YB-3航空有机玻璃进行检验、裁片、清洗;确保玻璃表面无其它杂质;
[0032]步骤2、在其中一块玻璃一侧表面涂底涂,厚度90微米;
[0033]所述的底涂是由四个组分混合而成;具体为:组分一:羟基丙酸脂,占底涂总组分的质量百分比为5%,组分二:苏二尿,占底涂总组分的质量百分比为2% ;组分三:二甲苯,占底涂总组分的质量百分比为60% ;组分四:乙酸乙酯,占底涂总组分的质量百分比为33%。
[0034]步骤3、对步骤2中涂有底涂后的玻璃进行加温固化,固化温度控制在65°C,固化时间120小时;
[0035]步骤4、在步骤3中固化后的有机玻璃涂有底涂的一侧镀ITO膜,ITO膜厚度200nm,温度控制在20°C以下,湿度小于30% ;
[0036]步骤5、选一块与步骤4中试件大小一样的有机玻璃,将其与步骤4得到的试件镀膜的一侧进行合片,合片时在中间区域放置PVB或PU胶片,在PVB或PU胶片周围预留出灌注区,在灌注区加一个与胶片厚度相同的垫片;
[0037]步骤6、将步骤5中合好片的试件装入真空袋中,装炉、冷压、冷抽,真空度达到-0.15MPa以下,压力0.8MPa,时间I小时;
[0038]步骤7、加温、加压,在I小时内将压 力升至2MPa,温度升到110°C,保温I小时;
[0039]步骤8、降温、回火、出炉;
[0040]步骤9、取出步骤5试件边部的垫片,此时玻璃的中间部分已由PVB或PU胶片将两片玻璃合在一起,在PVB或PU胶片周围有一个空腔,对空腔用密封胶带进行密封,留出一个灌注口 ;
[0041]步骤10、配制灌注液,水浴85°C进行预聚。所述的灌注液由两个组分混合面成;具体为:组分一:甲基丙稀酸甲酯占总组分的质量百分比为82%,组分二:氧化二苯甲酰占总组分的质量百分比为18%。将两种组分混合后将放入水浴炉中使两种组分初步反应,进行预聚,避免灌注过程中反应过快。
[0042]步骤11、用事先做好的漏斗将灌注液从灌注口中灌入,灌注时及时将气泡排出。
[0043]步骤12、灌注完成后封住灌注口,将灌好的试片放在紫外灯下进行光聚合。
[0044]步骤13、将步骤12做好的试片放入加热炉中60°C回火处理5小时。
[0045]实施例2:
[0046]步骤1、选取YB-3航空有机玻璃进行检验、裁片、清洗;确保玻璃表面无其它杂质;
[0047]步骤2、在其中一块玻璃一侧表面涂底涂,厚度80微米;所述的底涂是由四个组分混合而成;具体为:组分一:羟基丙酸脂,占底涂总组分的质量百分比为4%,组分二:苏二尿,占底涂总组分的质量百分比为2% ;组分三:二甲苯,占底涂总组分的质量百分比为58% ;组分四:乙酸乙酯,占底涂总组分的质量百分比为36%。
[0048]步骤3、对步骤2中涂有底涂后的玻璃进行加温固化,固化温度控制在80°C,固化时间90小时;
[0049]步骤4、在步骤3中固化后的有机玻璃涂有底涂的一侧镀ITO膜,ITO膜厚度350nm,温度控制在20°C以下,湿度小于30% ;
[0050]步骤5、选一块与步骤4中试件大小一样的有机玻璃,将其与步骤4得到的试件镀膜的一侧进行合片,合片时在中间区域放置PVB或PU胶片,在PVB或PU胶片周围预留出灌注区,在灌注区加一个与胶片厚度相同的垫片;
[0051]步骤6、将步骤5中合好片的试件装入真空袋中,装炉、冷压、冷抽,真空度达到-0.15MPa以下,压力0.8MPa,时间1小时;
[0052]步骤7、加温、加压,在1小时内将压力升至2MPa,温度升到110°C,保温1小时;
[0053]步骤8、降温、回火、出炉;
[0054]步骤9、取出步骤5试件边部的垫片,此时玻璃的中间部分已由PVB或PU胶片将两片玻璃合在一起,在PVB或PU胶片周围有一个空腔,对空腔进行用密封胶带密封,留出一个灌注口 ;
[0055]步骤10、配制灌注液,水浴85°C进行预聚。所述的灌注液由两个组分混合面成;具体为:组分一:甲基丙稀酸甲酯占总组分的质量百分比为80%,组分二:氧化二苯甲酰占总组分的质量百分比为20%。将两种组分混合后将放入水浴炉中使两种组分初步反应,进行预聚,避免灌注过程中反应过快。
[0056]步骤11、用事先做好的漏斗将灌注液从灌注口中灌入,灌注时及时将气泡排出。
[0057]步骤12、灌注完成后封住灌注口,将灌好的试片放在紫外灯下进行光聚合。
[0058]步骤13、将步骤12做好的试片放入加热炉中65°C回火处理4小时。
[0059]上述两个实施例所得到的隐身夹层玻璃透光率P ^ 80%,电磁反射率R ^ -ldB,雾度H ( 3%,电磁透过率T ( -20dB。本发明方法在层合玻璃中间采用干法层合可以满足电磁屏蔽夹层玻璃抗鸟撞性能,边部灌注使两片玻璃一体化成型,满足飞行员在紧急情况下的抛放逃生要求。
【主权项】
1.一种干湿混合法制备电磁屏蔽夹层玻璃的方法,其特征在于:该方法具体步骤如下: 步骤1、原材料准备,确保有机玻璃表面无杂质; 步骤2、在该有机玻璃内侧涂底涂,底涂厚度控制在75?90微米; 步骤3、对步骤2中涂有底涂后的有机玻璃进行加温固化,固化温度控制在50?80°C,固化时间不少于48小时; 步骤4、在步骤3中固化后的有机玻璃涂有底涂的一侧镀ITO即氧化铟锡隐身膜或Au金隐身膜系;要求温度控制在25°C以下,湿度小于30% ; 步骤5、选一块与步骤4中试件大小一样的有机玻璃,将其与步骤4得到的试件镀膜的一侧进行合片,合片时在中间区域放置PVB或PU胶片,在PVB或PU胶片周围预留出灌注区,在灌注区加一个与胶片厚度相同的垫片; 步骤6、将步骤5中合好片的试件装入真空袋中,装炉、冷压、冷抽,真空度达到-0.15MPa以下,压力0.5?IMPa,时间I小时; 步骤7、加温、加压,在I小时内将压力升至1.5?2MPa,温度升到100?120°C,保温I小时; 步骤8、降温、回火、出炉; 步骤9、取出步骤5试件边部的垫片,此时有机玻璃的中间部分已由PVB或PU胶片将两片有机玻璃合在一起,在PVB或PU胶片四周有一个空腔,对空腔进行密封,留出一个灌注P ; 步骤10、配制灌注液,水浴70?90°C进行预聚; 步骤11、用漏斗将灌注液从灌注口中灌入,灌注时及时将气泡排出; 步骤12、灌注完成后封住灌注口,将灌好的试片放在紫外灯下进行光聚合或放入加热炉中加温70?90 °C进行热聚合; 步骤13、将步骤12做好的试片放入加热炉中60?70°C回火处理3?5小时,最终得到电磁屏蔽玻璃。2.根据权利要求1所述的一种干湿混合法制备电磁屏蔽夹层玻璃的方法,其特征在于:步骤2中所述的底涂是由四个组分混合而成;具体为:组分一:羟基丙酸脂,占底涂总组分的质量百分比为3%?8%;组分二:苏二尿,占底涂总组分的质量百分比为2%?3%;组分三:二甲苯,占底涂总组分的质量百分比为55%?65% ;组分四:乙酸乙酯,占底涂总组分的质量百分比为32%?43%。3.根据权利要求1所述的一种干湿混合法制备电磁屏蔽夹层玻璃的方法,其特征在于:步骤4中所述的ITO膜厚度在80?450nm之间,Au膜属于Ti02-Au_Ti02复合膜,Ti02厚度在30?50nm之间,Au膜厚度在13?19nm之间。4.根据权利要求1所述的一种干湿混合法制备电磁屏蔽夹层玻璃的方法,其特征在于:步骤10中所述的灌注液由两个组分混合面成;具体为:组分一:甲基丙稀酸甲酯占总组分的质量百分比为75?85%,组分二:氧化二苯甲酰占总组分的质量百分比为15?25% ;将两种组分混合后将放入水浴炉中使两种组分初步反应,进行预聚,避免灌注过程中反应过快。
【专利摘要】本发明一种干湿混合法制备电磁屏蔽夹层玻璃的方法,其具体步骤为:1、原材料准备;2、在有机玻璃内侧涂底涂;3、对涂有底涂后的玻璃进行加温固化;4、在固化后的有机玻璃镀ITO隐身膜或Au隐身膜系;5、将一块与步骤4试件大小一样的有机玻璃与其合片,合片时中间放PVB或PU胶片,预留出灌注区并加垫片;6、将合好片的试件装入真空袋中,装炉、冷压、冷抽;7、加温、加压;8、降温、回火、出炉;9、取出垫片,四周有一个空腔,对空腔密封,留出灌注口;10、配制灌注液,预聚;11、将灌注液从灌注口中灌入;12、封住灌注口,将试片光聚合或热聚合;13、将试片放入加热炉中回火处理,最终得到电磁屏蔽夹层玻璃。
【IPC分类】B32B37/12, B32B37/10, B32B38/18, B32B37/06, B32B37/15
【公开号】CN104890347
【申请号】CN201510221426
【发明人】章欣, 张丽娇
【申请人】铱格斯曼航空科技集团有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月4日

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