一種自清潔玻璃制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自清潔玻璃制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對審美和生活品質(zhì)要求的提高，玻璃在建筑物、汽車等領(lǐng)域受到越來越多的歡迎，然而，玻璃在帶給人們光明和美麗的同時(shí)也帶來了許多難題，如大型建筑物玻璃幕墻的清洗問題一直困擾著人們。
[0003]目前，關(guān)于自清潔玻璃主要分為兩種:一是在玻璃表面形成疏水膜，使表面粉塵和微生物孢子不能牢固的粘附在涂層表面，很容易被雨水帶走，從而實(shí)現(xiàn)自清潔；另一種是在玻璃表面形成超親水膜，由于超親水膜在常壓和太陽光的照射下能夠產(chǎn)生電子和空穴，而電子和空穴最終能夠與外界環(huán)境產(chǎn)生超氧自由基和羥基自由基，這些自由基能夠無選擇地氧化玻璃表面的有機(jī)物，最終讓他們隨灰塵等讓雨水沖走。由于疏水型僅是減少污染物的粘附而不是對污染物進(jìn)行氧化講解，因此面對很難除去的油污時(shí)它將束手無策，所以目前絕大多數(shù)的研究是圍繞親水性展開的。現(xiàn)有技術(shù)中的親水型自清潔玻璃制備方法有膜層強(qiáng)烈依靠光照、膜層粘結(jié)力不強(qiáng)等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種自清潔玻璃制備方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種自清潔玻璃制備方法，包括步驟:
(1)制備A液Si02溶膠，將正硅酸乙酯，蒸餾水，酸催化劑和無水乙醇混合超聲后，陳化至少12小時(shí)；所述酸催化劑為戊酸和鹽酸的混合酸；優(yōu)選地，所述酸催化劑中戊酸和鹽酸的摩爾比為1:1-1:2。
[0006](2)制備B液Ti02溶膠，將鈦酸丁酯，蒸餾水，酸催化劑和無水乙醇混合超聲后，陳化至少12小時(shí)；優(yōu)選地，所述酸催化劑中戊酸和鹽酸的摩爾比為1:1-1:2。
[0007](3)將待鍍膜的玻璃依次經(jīng)過酸洗和醇洗，然后熱處理使玻璃溫度保持在500-580 °C ；
(4)第一次鍍膜，將A液噴涂于經(jīng)步驟(3)處理過的玻璃表面；優(yōu)選地，第一次鍍膜厚度為 30_60nm。
[0008](5)第二次鍍膜，將B液噴涂于經(jīng)步驟(4)處理后的玻璃表面；優(yōu)選地，第二次鍍膜厚度為40-80nm。
[0009]優(yōu)選地，步驟(1)和步驟(2)中的超聲時(shí)間均為10-25min。
[0010]優(yōu)選地，所述正硅酸乙酯，蒸餾水，戊酸和無水乙醇以摩爾比為1:10:0.01:50o
[0011]優(yōu)選地，所述鈦酸丁酯，蒸餾水，戊酸和無水乙醇以摩爾比1:5:0.01:40。
[0012]優(yōu)選地，所述Β液中還添加有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%的PEG2000。
[0013]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果: (1)本發(fā)明制造的自清潔玻璃表面的超親水膜對紫外光的依賴性降低，在可見光下能夠有效清除有機(jī)污染物，防霧效果好，能夠維持非常好的自清潔效果，甚至置于暗處一段時(shí)間，玻璃仍具有超親水性；
(2)超親水膜層與玻璃基底結(jié)合牢固，耐候性能優(yōu)越。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0015]實(shí)施例1
一種自清潔玻璃制備方法，包括步驟:
(1)制備A液Si02溶膠，將正硅酸乙酯，蒸餾水，酸催化劑和無水乙醇以摩爾比為1:10:0.01:50混合，超聲15min，陳化24小時(shí)；
(2)制備B液Ti02溶膠，將鈦酸丁酯，蒸餾水，酸催化劑和無水乙醇以摩爾比為1:5:0.01:40混合，超聲15min后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%的PEG2000，超聲5min，陳化24小時(shí)；
步驟(1)和步驟(2)中酸催化劑為摩爾比為1:1的戊酸和鹽酸的混合物。
[0016](3)將待鍍膜的玻璃依次經(jīng)過酸洗和醇洗，然后熱處理使玻璃溫度保持在550°C ;
(4)第一次鍍膜，將A液噴涂于經(jīng)步驟(3)處理過的玻璃表面；第一次鍍膜厚度為60nm。
[0017](5)第二次鍍膜，將B液噴涂于經(jīng)步驟(4)處理后的玻璃表面；第二次鍍膜厚度為50nmo
[0018]實(shí)施例2
一種自清潔玻璃制備方法，包括步驟:
(1)制備A液Si02溶膠，將正硅酸乙酯，蒸餾水，酸催化劑和無水乙醇以摩爾比為1:10:0.01:50混合，超聲20min，陳化12小時(shí)；
(2)制備B液Ti02溶膠，將鈦酸丁酯，蒸餾水，酸催化劑和無水乙醇以摩爾比為1:5:0.01:40混合，超聲20min后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%的PEG2000，超聲5min，陳化12小時(shí)；
步驟(1)和步驟(2)中酸催化劑為摩爾比為1:1.2的戊酸和鹽酸的混合物。
[0019](3)將待鍍膜的玻璃依次經(jīng)過酸洗和醇洗，然后熱處理使玻璃溫度保持在500°C ;
(4)第一次鍍膜，將A液噴涂于經(jīng)步驟(3)處理過的玻璃表面；第一次鍍膜厚度為40nm。
[0020](5)第二次鍍膜，將B液噴涂于經(jīng)步驟(4)處理后的玻璃表面；第二次鍍膜厚度為80nm。
[0021]實(shí)施例3
一種自清潔玻璃制備方法，包括步驟:
(1)制備A液Si02溶膠，將正硅酸乙酯，蒸餾水，酸催化劑和無水乙醇以摩爾比為1:10:0.01:50混合，超聲lOmin，陳化16小時(shí)；
(2)制備B液Ti02溶膠，將鈦酸丁酯，蒸餾水，酸催化劑和無水乙醇以摩爾比為1:5:0.01:40混合，超聲20min后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%的PEG2000，超聲5min，陳化16小時(shí)； (3)將待鍍膜的玻璃依次經(jīng)過酸洗和醇洗，然后熱處理使玻璃溫度保持在500°C ;
步驟(1)和步驟(2)中酸催化劑為摩爾比為1:2的戊酸和鹽酸的混合物。
[0022](4)第一次鍍膜，將A液噴涂于經(jīng)步驟(3)處理過的玻璃表面；第一次鍍膜厚度為40nmo
[0023](5)第二次鍍膜，將B液噴涂于經(jīng)步驟(4)處理后的玻璃表面；第二次鍍膜厚度為80nm。
[0024]對比例1
一種自清潔玻璃制備方法，包括步驟:
(1)制備A液Si02溶膠，將正硅酸乙酯，蒸餾水，鹽酸和無水乙醇以摩爾比為1:10:0.01:50混合，超聲20min，陳化12小時(shí)；
(2)制備B液Ti02溶膠，將鈦酸丁酯，蒸餾水，酸催化劑和無水乙醇以摩爾比為1:5:0.01:40混合，超聲20min后，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%的PEG2000，超聲5min，陳化12小時(shí)；
(3)將待鍍膜的玻璃依次經(jīng)過酸洗和醇洗，然后熱處理使玻璃溫度保持在500°C;
(4)第一次鍍膜，將A液噴涂于經(jīng)步驟(3)處理過的玻璃表面；第一次鍍膜厚度為40nm。
[0025](5)第二次鍍膜，將B液噴涂于經(jīng)步驟(4)處理后的玻璃表面；第二次鍍膜厚度為80nm。
[0026]對比例2
一種自清潔玻璃制備方法，包括步驟:
(1)制備A液Si02溶膠，將正硅酸乙酯，蒸餾水，酸催化劑和無水乙醇以摩爾比為1:10:
0.01:50混合，超聲20min，陳化12小時(shí)；
步驟(1)酸催化劑為摩爾比為1:1.2的戊酸和鹽酸的混合物。
[0027](2)將待鍍膜的玻璃依次經(jīng)過酸洗和醇洗，然后熱處理使玻璃溫度保持在500°C ;
(3)鍍膜，將A液噴涂于經(jīng)步驟(3)處理過的玻璃表面；第一次鍍膜厚度為120nm。
[0028]效果測試:
一、接觸角測量結(jié)果:實(shí)施例1:1.2°，實(shí)施例2:0.3°，實(shí)施例3:1.0°，對比例1:3.1°，對比例2:3.8°，市場購買的自清潔玻璃:4.5°。由此可看出，本發(fā)明方法獲得的自清潔玻璃接觸角均低于5 °，與市售自清潔玻璃相比也有著突出的優(yōu)點(diǎn)，接觸角均低于
4° ο
[0029]二、超親水性薄膜在玻璃基底上的粘結(jié)力。對實(shí)施例1-4、對比例1-2及市場購買的自清潔玻璃分別進(jìn)行薄膜附著力進(jìn)行測試，結(jié)果如下:
實(shí)施例1: 28Ν，實(shí)施例2: 29Ν，實(shí)施例3: 25Ν，對比例1: 15Ν，對比例2:18Ν，市售玻璃:11Ν。由此結(jié)果可看出，本發(fā)明方法所獲得的超親水膜與玻璃基底之間具有較高的結(jié)合強(qiáng)度，混合酸催化劑能夠制備性能更優(yōu)異的溶膠，進(jìn)而影響最終的薄膜性能。
[0030]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自清潔玻璃制備方法，其特征在于，包括步驟: (1)制備A液Si02溶膠，將正硅酸乙酯，蒸餾水，酸催化劑和無水乙醇混合超聲后，陳化至少12小時(shí)；所述酸催化劑為戊酸和鹽酸的混合酸； (2)制備B液Ti02溶膠，將鈦酸丁酯，蒸餾水，酸催化劑和無水乙醇混合超聲后，陳化至少12小時(shí)；所述酸催化劑為戊酸和鹽酸的混合酸；(3)將待鍍膜的玻璃依次經(jīng)過酸洗和醇洗，然后熱處理使玻璃溫度保持在500-580°C; (4)第一次鍍膜，將A液噴涂于經(jīng)步驟(3)處理過的玻璃表面； (5)第二次鍍膜，將B液噴涂于經(jīng)步驟(4)處理后的玻璃表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自清潔玻璃制備方法，其特征在于，第一次鍍膜厚度為30_60nm，第二次鍍膜厚度為40_80nm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自清潔玻璃制備方法，其特征在于，步驟(1)和步驟(2)中的超聲時(shí)間均為10-25min。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自清潔玻璃制備方法，其特征在于，所述正硅酸乙酯，蒸饋水，戊酸和無水乙醇以摩爾比為1:10:0.01:50o5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自清潔玻璃制備方法，其特征在于，所述鈦酸丁酯，蒸餾水，戊酸和無水乙醇以摩爾比1:5:0.01:40。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自清潔玻璃制備方法，其特征在于，所述Β液中還添加有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2%的PEG2000。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自清潔玻璃制備方法。包括步驟：1.制備A液SiO2溶膠，2.制備B液TiO2溶膠，3.將待鍍膜的玻璃依次經(jīng)過酸洗和醇洗，然后熱處理使玻璃溫度保持在500-580℃，4.用A液鍍第一次摸，5.用B液鍍第二次膜，本發(fā)明中制備溶膠的催化劑為混合型酸催化劑。本發(fā)明制造的自清潔玻璃表面的超親水膜對紫外光的依賴性降低，在可見光下能夠有效清除有機(jī)污染物，防霧效果好，能夠維持非常好的自清潔效果，甚至置于暗處一段時(shí)間，玻璃仍具有超親水性超親水膜層與玻璃基底結(jié)合牢固。
【IPC分類】C03C17/34
【公開號】CN105254186
【申請?zhí)枴緾N201510716011
【發(fā)明人】陸志文
【申請人】蘇州市靈通玻璃制品有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月29日