一種超親水玻璃表面的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超親水玻璃表面的制備方法，屬超親水表面材料【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明以切片石蠟、硬脂酸、蜂蠟及助劑乙酸鈉等為原料，經(jīng)在空氣中燃燒，將玻璃置于火焰整體高度的4/5處，使燃燒時(shí)產(chǎn)生的納米顆粒沉積在玻璃表面；將這種沉積了一定組分原料燃燒產(chǎn)物的玻璃經(jīng)過(guò)熱處理，得到了具有超親水性能的玻璃，其接觸角小于或等于3.5°。該方法工藝簡(jiǎn)單、易于控制、適用面廣，在防霧、熱傳遞、生物材料定向生長(zhǎng)等領(lǐng)域都具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】一種超親水玻璃表面的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超親水玻璃表面的制備方法，屬親水表面材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]超親水材料是指材料表面與水的接觸角小于5°的材料。這種材料可以廣泛地應(yīng)用于自清潔、防霧、提高熱交換效率等領(lǐng)域，具有非常廣闊地應(yīng)用前景和不可替代的重要作用(參見文獻(xiàn):化學(xué)進(jìn)展，2011，23: 1831-1840)。
[0003]Wang等(Wang R,Hashimoto K,Fujishima A,et al.Nature,1997,388: 431-432)首先發(fā)現(xiàn)通過(guò)紫外光的照射，一定結(jié)構(gòu)的二氧化鈦薄膜表面能形成親水微區(qū)使接觸角則不斷減小，最終達(dá)到超親水效果，其接觸角接近于0°。由于超親水材料會(huì)使水滴在材料表面快速鋪展，非常容易與材料表面污物間形成一層水膜并將污物帶走，因此超親水表面也與超疏水材料一樣具有自清潔效應(yīng)。同時(shí)，由于超親水材料表面能使水滴瞬間鋪展，防止水滴在材料表面粘結(jié)、停留，因此具有理想的防霧功能。這種防霧性能對(duì)于車窗后視鏡、玻璃及醫(yī)學(xué)材料等領(lǐng)域來(lái)說(shuō)可以發(fā)揮至關(guān)重要的作用。例如具有二氧化鈦涂層的腹腔鏡擁有很好的防霧功能，從而與普通腹腔鏡相比無(wú)需從腹腔撤回進(jìn)行除霧就可以完成手術(shù)，大大降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。另外，也有研究表明水滴在超親水表面的迅速鋪展會(huì)加快相關(guān)材料的熱傳遞速率。材料中具有超親水性能的表面可以使生物分子、納米顆粒和細(xì)菌等進(jìn)行定向轉(zhuǎn)移和固定。上述超親水材料的特性對(duì)于日常生活和工業(yè)、醫(yī)療的應(yīng)用都有重要的價(jià)值。
[0004]目前，超親水材料的制備通常是采用溶膠-凝膠、電化學(xué)、氧化還原、模板制備等方法在材料表面引入無(wú)機(jī)納米材料、親水性高分子材料和表面活性劑等材料增加材料的表面能和潤(rùn)濕性。同時(shí)，通過(guò)沉積親水性納米粒子等方法在材料表面形成納米粗糙結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步增強(qiáng)材料的親水性能，達(dá)到超親水的效果。常用的材料有氧化硅、氧化鈦、聚乙烯醇、聚丙烯酸等。有科學(xué)家利用In2O3-SnO2的玻璃基底作為工作電極，鉬金作為對(duì)電極，用電化學(xué)方法成功制備了超親水表面，使材 料的接觸角降不超過(guò)2°。這種制備方法的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需光照即可得到超親水表面，但是其親水性最多維持兩天。也有科學(xué)家將々8顯3溶液與對(duì)苯二胺混合進(jìn)行還原反應(yīng)，通過(guò)對(duì)工藝條件的控制來(lái)調(diào)節(jié)還原出來(lái)的銀顆粒形狀。其中具有球形銀顆粒材料的表面接觸角接近于0°。通過(guò)硅溶膠復(fù)制彈性體模板的結(jié)構(gòu)制備具有納米結(jié)構(gòu)的SiO2薄膜，并對(duì)這種薄膜進(jìn)行熱處理后，其材料表面也呈超親水性。相關(guān)研究表明，制備超親水表面的關(guān)鍵是控制材料表面的微觀結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)組分。目前受制備方法、材料表面微結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度等的限制，超親水材料表面的制備還是缺乏簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境友好的制備方法，現(xiàn)有的方法都需要使用昂貴的儀器設(shè)備或復(fù)雜的工藝流程，難以進(jìn)行低成本、方便地超親水表面制備。
[0005]綜上所述，超親水材料優(yōu)異的性能和廣泛的用途使其具有很好的應(yīng)用前景和價(jià)值，因此開發(fā)簡(jiǎn)單可行、環(huán)保經(jīng)濟(jì)的新制備方法成為迫切的需要。特別是不需要特殊設(shè)備、環(huán)境友好、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的新制備方法，將大大推動(dòng)超親水材料的應(yīng)用和發(fā)展。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種制備超親水玻璃表面的方法，該方法不需要特殊設(shè)備、環(huán)境友好、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)、適用面廣。
[0007]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是提供一種超親水玻璃表面的制備方法，包括如下步驟:
(O按重量計(jì)，將150~300份切片石蠟、50~100份硬脂酸加熱至完全熔融后，在加熱條件下加入5~20份無(wú)水碳酸鈉，攪拌得到熔體A ; (2)在加熱、攪拌條件下，按重量計(jì)，將I~10份助劑、20~50份蜂蠟加入到熔體A中，得到熔體B ;所述助劑為乙酸鈉、檸檬酸鈣、無(wú)水四硼酸鈉、磷酸氫二鉀、乙酸鈣中的一種；
(3)將熔體B在75~85°C的真空烘箱中脫泡處理后，倒入預(yù)置棉線的模具中，待熔體B冷卻、凝固后從模具中取出，得到凝固物C ；
(4)點(diǎn)燃凝固物C中的棉線，待燃燒的火焰穩(wěn)定后，將玻璃置于火焰整體高度的4/5處，使燃燒時(shí)產(chǎn)生的納米顆粒沉積在玻璃表面，沉積時(shí)間為0.5~1.5分鐘；
(5)將完成沉積后的玻璃置于氣氛爐中，以速率為10°C~30°C/分鐘加熱到230~5900C ;加熱的同時(shí)通入氣體；
(6)將完成加熱的玻璃在通入氣體的條件下自然冷卻至室溫，得到具有超親水表面的玻璃。
[0008]本發(fā)明所述的切片石蠟的熔點(diǎn)溫度為為52~64°C。所述的硬脂酸的熔點(diǎn)溫度為69~72°C。所述的蜂蠟的熔點(diǎn)溫度為62~67°C。
[0009]步驟(5)和(6)所述的氣體為氫氣、氮?dú)?、空氣中的一種。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)加熱過(guò)程的溫度、速率及氣氛調(diào)節(jié)，有效地控制超親水玻璃表面的形成過(guò)程，得到具備超親水表面的玻璃。所提出的制備方法不需要特殊設(shè)備、環(huán)境友好、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)、適用面廣。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的超親水表面納米顆粒的SM圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1提供的超親水表面的接觸角圖；
圖3是按本發(fā)明實(shí)施例制備方法由燃燒產(chǎn)生顆粒的紅外光譜圖；
圖4是按本發(fā)明實(shí)施例制備方法由燃燒產(chǎn)生顆粒的熱失重曲線；
圖5是本發(fā)明實(shí)施例5提供的超親水表面納米顆粒的SEM圖；
圖6是本發(fā)明實(shí)施例5提供的超親水表面的接觸角圖；
圖7是實(shí)施例8提供的超親水表面納米顆粒的SEM圖；
圖8是本發(fā)明實(shí)施例8提供的超親水表面的接觸角圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
[0013]實(shí)施例1
1、按重量計(jì)，將150g切片石蠟(熔點(diǎn)52~54°C )、50g硬脂酸(熔點(diǎn)69~72°C)加熱至完全熔融后，繼續(xù)加熱并加入5g無(wú)水碳酸鈉，攪拌10分鐘后得到熔體A ；2、在繼續(xù)加熱、攪拌條件下，按重量計(jì)，將Ig檸檬酸鈣、20g蜂蠟(熔點(diǎn)62~67V )加入到熔體A中，攪拌5分鐘，得到熔體B ；
3、將熔體B在80°C的真空烘箱中脫泡處理30分鐘后，快速倒入預(yù)置棉線的模具中，待熔體B冷卻、凝固后從模具中取出，得到凝固物C ；
4、點(diǎn)燃凝固物C中的棉線，產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定燃燒的火焰；將玻璃置于火焰整體高度的4/5處，使凝固物C燃燒產(chǎn)生的納米顆粒沉積在基體表面，沉積過(guò)程需1.5分鐘；
5、將完成沉積后的玻璃置于氣氛爐中，以10°C/分鐘的速率加熱到320°C，再以30°C /分鐘的速率加熱到530°C，加熱的同時(shí)通入空氣；
6、將完成加熱的玻璃在通入空氣的條件下自然冷卻至室溫，得到超親水表面的玻璃。
[0014]參見附圖1，它是本實(shí)施例提供的超疏水表面納米顆粒的SE!M圖，圖中可見,該表面的納米顆粒直徑約為30~50納米。
[0015]參見附圖2，它是本實(shí)施例提供的超疏水表面的接觸角圖，從圖中可以看出，水滴的接觸角為2.6°。
[0016]對(duì)沉積于玻璃表面的由燃燒產(chǎn)生的納米顆粒進(jìn)行紅外光譜表征(FTIR)和熱失重(TGA)表征，結(jié)果參見附圖3和4所示。圖3為燃燒產(chǎn)生顆粒的紅外譜圖，圖中1589CHT1處的吸收峰是由具有石墨結(jié)構(gòu)炭的紅外光活性特征振動(dòng)吸收模Elu產(chǎn)生的；而對(duì)比燃燒原料(凝固物C)中處于2955~2850CHT1之間的甲基與亞甲基吸收峰在燃燒產(chǎn)生顆粒的紅外譜圖中完全消失，說(shuō)明凝固物C的氫元素已在燃燒過(guò)程中除去，得到的燃燒產(chǎn)物為炭元素構(gòu)成。對(duì)于燃燒產(chǎn)生顆粒的紅外譜圖中3450 CnT1和1630 cnT1處的吸收峰，為顆粒吸附的水分中的羥基形成。由于原料(凝固物C)中的主要組分石蠟、硬脂酸、蜂蠟等分別進(jìn)行燃燒后的產(chǎn)物是氣體和炭，而少量無(wú)機(jī)物在燃燒過(guò)程中會(huì)由于分解產(chǎn)生少量氣體，剩余的固體會(huì)留在未燃燒完成的凝固物C中，因此燃燒產(chǎn)生顆粒為炭元素構(gòu)成。圖4為燃燒產(chǎn)生顆粒的熱失重分析圖，結(jié)果表明，在加熱到600°C時(shí)燃燒產(chǎn)生顆粒的失重僅為2.5%左右，且可能是由吸附的水分等小分子脫附造成的，這說(shuō)明燃燒產(chǎn)生顆粒中不含原料(凝固物C)中的有機(jī)物。由于原料(凝固物C)中主要是以碳?xì)錁?gòu)成的有機(jī)物，因此可以確認(rèn)燃燒產(chǎn)生顆粒是炭。
[0017]實(shí)施例2
1、按重量計(jì)，將200g切片石蠟(熔點(diǎn)58~60°C)、80g硬脂酸(熔點(diǎn)69~72°C)加熱至完全熔融后，在繼續(xù)加熱條件下加入IOg無(wú)水碳酸鈉并攪拌10分鐘，得到熔體A ；
2、在繼續(xù)加熱、攪拌條件下，按重量計(jì)，將IOg無(wú)水四硼酸鈉、40g蜂蠟(熔點(diǎn)62~670C )加入到熔體A中并攪拌5分鐘，得到熔體B ；
3、將熔體B在80°C的真空烘箱中脫泡30分鐘后，快速倒入預(yù)置棉線的模具中，待熔體B冷卻、凝固后從模具中取出，得到凝固物C ；
4、點(diǎn)燃凝固物C中的棉線，產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定燃燒的火焰；將玻璃置于火焰整體高度的4/5處，使凝固物C燃燒產(chǎn)生的納米顆粒沉積在基體表面，沉積過(guò)程需1.0分鐘；
5、將完成沉積后的玻璃置于氣氛爐中，以10°C/分鐘的速率加熱到230°C，再以30°C /分鐘的速率加熱到470°C，加熱同時(shí)通入氫氣；
6、將完成加熱的玻璃在通入氫氣的條件下自然冷卻至室溫，得到超親水表面的玻璃。
[0018]實(shí)施例3
1、按重量計(jì)，將300g切片石蠟(熔點(diǎn)58~60°C )、100g硬脂酸(熔點(diǎn)69~72°C)加熱至完全熔融后，在繼續(xù)加熱條件下加入20g無(wú)水碳酸鈉并攪拌10分鐘，得到熔體A ；
2、在繼續(xù)加熱、攪拌條件下，按重量計(jì)，將IOg無(wú)水四硼酸鈉、50g蜂蠟(熔點(diǎn)62~670C )加入到熔體A中并攪拌5分鐘，得到熔體B ；
3、將熔體B在85°C的真空烘箱中脫泡20分鐘后，快速倒入預(yù)置棉線的模具中，待熔體B冷卻、凝固后從模具中取出，得到凝固物C ；
4、點(diǎn)燃凝固物C中的棉線，產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定燃燒的火焰；將玻璃置于火焰整體高度的4/5處，使凝固物C燃燒產(chǎn)生的納米顆粒沉積在基體表面，沉積過(guò)程需0.5分鐘；
5、將完成沉積后的玻璃置于氣氛爐中，以20°C/分鐘的速率加熱到380°C，再以10°C /分鐘的速率加熱到590°C，加熱同時(shí)通入氮?dú)猓?br> 6、將完成加熱的玻璃在通入氮?dú)獾臈l件下自然冷卻至室溫，得到超親水表面的玻璃。
[0019]實(shí)施例4
1、按重量計(jì)，將200g切片石蠟(熔點(diǎn)54~56°C)、90g硬脂酸(熔點(diǎn)69~72°C)加熱至完全熔融后，在繼續(xù)加熱條件下加入15g無(wú)水碳酸鈉并攪拌10分鐘，得到熔體A ；
2、在繼續(xù)加熱、攪拌條件下，按重量計(jì)，將8g乙酸鈣、30g蜂蠟(熔點(diǎn)62~67V )加入到熔體A中并攪拌5分鐘，得到熔體B ；
3、將熔體B在75°C的真空烘箱中脫泡10分鐘后，快速倒入預(yù)置棉線的模具中，待熔體B冷卻、凝固后從模具中取出，得到凝固物C ；
4、點(diǎn)燃凝固物C中的棉線，產(chǎn)生一`個(gè)穩(wěn)定燃燒的火焰；將玻璃置于火焰整體高度的4/5處，使凝固物C燃燒產(chǎn)生的納米顆粒沉積在基體表面，沉積過(guò)程需1.0分鐘；
5、將完成沉積后的玻璃置于氣氛爐中，以10°C/分鐘的速率加熱到230°C，再以20°C /分鐘的速率加熱到410°C，加熱同時(shí)通入空氣；
6、將完成加熱的玻璃在通入空氣的條件下自然冷卻至室溫，得到超親水表面的玻璃。
[0020]實(shí)施例5
1、按重量計(jì)，將180g切片石蠟(熔點(diǎn)56~58°C)、70g硬脂酸(熔點(diǎn)69~72°C)加熱至完全熔融后，在繼續(xù)加熱條件下加入12g無(wú)水碳酸鈉并攪拌10分鐘，得到熔體A ；
2、在繼續(xù)加熱、攪拌條件下，按重量計(jì)，將7g乙酸鈉、25g蜂蠟(熔點(diǎn)62~67°C)加入到熔體A中并攪拌5分鐘，得到熔體B ；
3、將熔體B在80°C的真空烘箱中脫泡15分鐘后，快速倒入預(yù)置棉線的模具中，待熔體B冷卻、凝固后從模具中取出，得到凝固物C ；
4、點(diǎn)燃凝固物C中的棉線，產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定燃燒的火焰；將玻璃置于火焰整體高度的4/5處，使凝固物C燃燒產(chǎn)生的納米顆粒沉積在基體表面，沉積過(guò)程需1.5分鐘；
5、將完成沉積后的玻璃置于氣氛爐中，以10°C/分鐘的速率加熱到410°C，再以20°C /分鐘的速率加熱到560°C，加熱同時(shí)通入氮?dú)猓?br> 6、將完成加熱的玻璃在通入氮?dú)獾臈l件下自然冷卻至室溫，得到超親水表面的玻璃。
[0021]參見附圖5,它是本實(shí)施例提供的超疏水表面的納米顆粒的SEM圖，圖中可以看到，表面納米顆粒直徑約為30~50納米。
[0022]參見附圖6，它是本實(shí)施例提供的超疏水表面的接觸角圖，圖中水滴的接觸角為
3.5°。
[0023]實(shí)施例61、按重量計(jì)，將180g切片石蠟(熔點(diǎn)54~56°C)、65g硬脂酸(熔點(diǎn)69~72°C)加熱至完全熔融后，在繼續(xù)加熱條件下加入IOg無(wú)水碳酸鈉并攪拌10分鐘，得到熔體A ；
2、在繼續(xù)加熱、攪拌條件下，按重量計(jì)，將5g乙酸鈣、20g蜂蠟(熔點(diǎn)62~67°C)加入到熔體A中并攪拌5分鐘，得到熔體B ；
3、將熔體B在85°C的真空烘箱中脫泡10分鐘后，快速倒入預(yù)置棉線的模具中，待熔體B冷卻、凝固后從模具中取出，得到凝固物C ；
4、點(diǎn)燃凝固物C中的棉線，產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定燃燒的火焰；將玻璃置于火焰整體高度的4/5處，使凝固物C燃燒產(chǎn)生的納米顆粒沉積在基體表面，沉積過(guò)程需1.0分鐘；
5、將完成沉積后的玻璃置于氣氛爐中，以10°C/分鐘的速率加熱到260°C，再以30°C /分鐘的速率加熱到500°C，加熱同時(shí)通入氮?dú)猓?br> 6、將完成加熱的玻璃在通入氮?dú)獾臈l件下自然冷卻至室溫，得到超親水表面的玻璃。
[0024]實(shí)施例7
1、按重量計(jì)，將220g切片石蠟(熔點(diǎn)60~62°C)、105g硬脂酸(熔點(diǎn)69~72°C )加熱至完全熔融后，在繼續(xù)加熱條件下加入18g無(wú)水碳酸鈉并攪拌10分鐘，得到熔體A ;
2、在繼續(xù)加熱、攪拌條件下，按重量計(jì)，將9g磷酸氫二鉀、35g蜂蠟(熔點(diǎn)62~67°C )加入到熔體A中并攪拌5分鐘，得到熔體B ；
3、將熔體B在85°C的真空烘箱中脫泡30分鐘后，快速倒入預(yù)置棉線的模具中，待熔體B冷卻、凝固后從模具中取出，得到凝固物C ；
4、點(diǎn)燃凝固物C中的棉線，產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定燃燒的火焰；將玻璃置于火焰整體高度的4/5處，使凝固物C燃燒產(chǎn)生的納米顆粒沉積在基體表面，沉積過(guò)程需0.5分鐘；
5、將完成沉積后的玻璃置于氣氛爐中，以20°C/分鐘的速率加熱到530°C，加熱同時(shí)通入氮?dú)猓?br> 6、將完成加熱的玻璃在通入氮?dú)獾臈l件下自然冷卻至室溫，得到超親水表面的玻璃。
[0025]實(shí)施例8
1、按重量計(jì)，將280g切片石蠟(熔點(diǎn)62~64°C)、125g硬脂酸(熔點(diǎn)69~72°C )加熱至完全熔融后，在繼續(xù)加熱條件下加入25g無(wú)水碳酸鈉并攪拌10分鐘，得到熔體A ;
2、在繼續(xù)加熱、攪拌條件下，按重量計(jì)，將IOg無(wú)水四硼酸鈉、35g蜂蠟(熔點(diǎn)62~67 V )加入到熔體A中并攪拌5分鐘，得到熔體B ；
3、將熔體B在75°C的真空烘箱中脫泡20分鐘后，快速倒入預(yù)置棉線的模具中，待熔體B冷卻、凝固后從模具中取出，得到凝固物C ；
4、點(diǎn)燃凝固物C中的棉線，產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定燃燒的火焰；將玻璃置于火焰整體高度的4/5處，使凝固物C燃燒產(chǎn)生的納米顆粒沉積在基體表面，沉積過(guò)程需1.0分鐘；
5、將完成沉積后的玻璃置于氣氛爐中，以20°C/分鐘的速率加熱到440°C，再以10°C /分鐘的速率加熱到560°C，加熱同時(shí)通入氫氣；
6、將完成加熱的玻璃在通入氫氣的條件下自然冷卻至室溫，得到超親水表面的玻璃。
[0026]參見附圖7，它是本實(shí)施例提供的超疏水表面納米顆粒的SE!M圖，圖中可以看到，表面納米顆粒直徑約為30~50納米。
[0027]參見附圖8，它是本實(shí)施例提供的超疏水表面的接觸角圖，從圖中可以看到，水滴的接觸角為2.3°。[0028]實(shí)施例9
1、按重量計(jì)，將185g切片石蠟(熔點(diǎn)58~60°C)、70g硬脂酸(熔點(diǎn)69~72°C)加熱至完全熔融后，在繼續(xù)加熱條件下加入IOg無(wú)水碳酸鈉并攪拌10分鐘，得到熔體A ；
2、在繼續(xù)加熱、攪拌條件下，按重量計(jì)，將8g乙酸鈉、20g蜂蠟(熔點(diǎn)62~67V )加入到熔體A中并攪拌5分鐘，得到熔體B ；
3、將熔體B在85°C的真空烘箱中脫泡25分鐘后，快速倒入預(yù)置棉線的模具中，待熔體B冷卻、凝固后從模具中取出，得到凝固物C ；
4、點(diǎn)燃凝固物C中的棉線，產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定燃燒的火焰；將玻璃置于火焰整體高度的4/5處，使凝固物C燃燒產(chǎn)生的納米顆粒沉積在基體表面，沉積過(guò)程需1.0分鐘；
5、將完成沉積后的玻璃置于氣氛爐中，以10°C/分鐘的速率加熱到350°C，加熱同時(shí)通入空氣；
6、將完成加熱的玻璃在通入空氣的條件下自然冷卻至室溫，得到超親水表面的玻璃。
[0029]實(shí)施例10
(1)按重量計(jì)，將2IOg切片石蠟(熔點(diǎn)60~62°C)、100g硬脂酸(熔點(diǎn)69~72°C)加熱至完全熔融后，在繼續(xù)加熱條件下加入15g無(wú)水碳酸鈉并攪拌10分鐘，得到熔體A ；
(2)在繼續(xù)加熱、攪拌條件下，按重量計(jì)，將IOg檸檬酸鈣、30g蜂蠟(熔點(diǎn)62~67°C)加入到熔體A中并攪拌5分鐘，得到熔體B ；
(3)將熔體B在75°C的真空烘箱 中脫泡20分鐘后，快速倒入預(yù)置棉線的模具中，待熔體B冷卻、凝固后從模具中取出，得到凝固物C ；
(4)點(diǎn)燃凝固物C中的棉線，產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定燃燒的火焰；將玻璃置于火焰整體高度的4/5處，使凝固物C燃燒產(chǎn)生的納米顆粒沉積在基體表面，沉積過(guò)程需1.0分鐘；
(5)將完成沉積后的玻璃置于氣氛爐中，以20°C/分鐘的速率加熱到290°C，再以IO0C /分鐘的速率加熱到560°C，加熱同時(shí)通入氮?dú)猓?br> (6)將完成加熱的玻璃在通入氮?dú)獾臈l件下自然冷卻至室溫，得到超親水表面的玻璃。
【權(quán)利要求】
1.一種超親水玻璃表面的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (O按重量計(jì)，將150~300份切片石蠟、50~100份硬脂酸加熱至完全熔融后，在加熱條件下加入5~20份無(wú)水碳酸鈉，攪拌得到熔體A ； (2)在加熱、攪拌條件下，按重量計(jì)，將I~10份助劑、20~50份蜂蠟加入到熔體A中，得到熔體B ;所述助劑為乙酸鈉、檸檬酸鈣、無(wú)水四硼酸鈉、磷酸氫二鉀、乙酸鈣中的一種； (3)將熔體B在75~85°C的真空烘箱中脫泡處理后，倒入預(yù)置棉線的模具中，待熔體B冷卻、凝固后從模具中取出，得到凝固物C ； (4)點(diǎn)燃凝固物C中的棉線，待燃燒的火焰穩(wěn)定后，將玻璃置于火焰整體高度的4/5處，使燃燒時(shí)產(chǎn)生的納米顆粒沉積在玻璃表面，沉積時(shí)間為0.5~1.5分鐘； (5)將完成沉積后的玻璃置于氣氛爐中，以速率為10°C~30°C/分鐘加熱到230~5900C ;加熱的同時(shí)通入氣體； (6)將完成加熱的玻璃在通入氣體的條件下自然冷卻至室溫，得到具有超親水表面的玻璃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超親水玻璃表面的制備方法，其特征在于:所述的切片石蠟的熔點(diǎn)溫度為為52~64°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超親水玻璃表面的制備方法，其特征在于:所述的硬脂酸的熔點(diǎn)溫度為69~72°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超親水玻璃表面的制備方法，其特征在于:所述的蜂蠟的熔點(diǎn)溫度為62~67°C。`
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超親水玻璃表面的制備方法，其特征在于:所述的氣體為氫氣、氮?dú)?、空氣中的一種。
【文檔編號(hào)】C03C17/22GK103482883SQ201310425452
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】秦大可, 顧嬡娟, 梁國(guó)正 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)