抗污染自清潔玻璃制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種抗污染自清潔玻璃制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對(duì)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(duì)污染物進(jìn)行氧化講解，因此面對(duì)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?，F(xiàn)有技術(shù)中的親水型自清潔玻璃制備方法有膜層粘結(jié)力不強(qiáng)，自清潔效果不強(qiáng)或自清潔能力不持久等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種抗污染自清潔玻璃制備工藝。
[0005]為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種抗污染自清潔玻璃制備工藝，包括以下步驟:
(1)制備A液:Ti02溶膠:將鈦酸丁酯，蒸餾水，氨水和無水乙醇混合超聲后，陳化至少12小時(shí)；
(2)制備B液:向濃硝酸中分批加入硝酸鉍，待硝酸鉍溶解后，用蒸餾水稀釋，然后再加入相對(duì)于硝酸鉍重量的2.5-10%的表面活性劑，超聲10-30min ；
(3)將A液和B液以體積比為2-10:1-3混合，超聲得C液；
(4)將待鍍膜玻璃加熱至400-500°C，先在待鍍膜玻璃上預(yù)涂一S1jl ; (5)將溫度升至550-600°C時(shí)再噴涂C液，溫控烘干。
[0006]優(yōu)選地，步驟(4)中S1jl厚為20-30nm，步驟(5)中C液的膜厚為120_180nmo
[0007]優(yōu)選地，步驟(1)中鈦酸丁酯，蒸餾水，戊酸和無水乙醇的摩爾比為:1:10:0.01:50 ο
[0008]優(yōu)選地，步驟(2)中表面活性劑為陰離子型表面活性劑。
[0009]優(yōu)選地，步驟(3)中Α液和B液的體積比為5:2。
[0010]優(yōu)選地，步驟(5)中溫控溫度為100_130°C。
[0011]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(duì)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】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)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。
[0013]實(shí)施例1
一種抗污染自清潔玻璃制備工藝，包括以下步驟:
(1)制備A液:Ti02溶膠:將鈦酸丁酯，蒸餾水，氨水和無水乙醇以摩爾比為1:10:0.01:50混合超聲后，陳化12小時(shí)；
(2)制備B液:向濃硝酸中分批加入硝酸鉍，待硝酸鉍溶解后，用蒸餾水稀釋，然后再加入相對(duì)于硝酸鉍重量的2.5%的陰離子型表面活性劑，超聲lOmin ;
步驟(1)和步驟(2)中鈦酸丁酯和硝酸鉍的用量相等(以摩爾計(jì))。
[0014](3)將A液和B液以體積比為2-10混合，超聲得C液；
(4)將待鍍膜玻璃加熱至400-500°C，先在待鍍膜玻璃上預(yù)涂一20nm S1jl ;
(5)將溫度升至550°C時(shí)再噴涂C液，溫控100°C烘干。膜厚為120nm。
[0015]實(shí)施例2
一種抗污染自清潔玻璃制備工藝，包括以下步驟:
(1)制備A液:Ti02溶膠:將鈦酸丁酯，蒸餾水，氨水和無水乙醇以摩爾比為1:10:0.01:50混合超聲后，陳化24小時(shí)；
(2)制備B液:向濃硝酸中分批加入硝酸鉍，待硝酸鉍溶解后，用蒸餾水稀釋，然后再加入相對(duì)于硝酸鉍重量的5.0%的陰離子型表面活性劑，超聲15min ;
步驟(1)和步驟(2)中鈦酸丁酯和硝酸鉍的用量相等(以摩爾計(jì))。
[0016](3 )將A液和B液以體積比為5:2混合，超聲得C液；
(4)將待鍍膜玻璃加熱至400-500°C，先在待鍍膜玻璃上預(yù)涂一25nm S1jl ;
(5)將溫度升至600°C時(shí)再噴涂C液，溫控100-130°C烘干。膜厚為160nm。
[0017]實(shí)施例3
一種抗污染自清潔玻璃制備工藝，包括以下步驟:
(1)制備A液:Ti02溶膠:將鈦酸丁酯，蒸餾水，氨水和無水乙醇以摩爾比為1:10:0.01:50混合超聲后，陳化12小時(shí)；
(2)制備B液:向濃硝酸中分批加入硝酸鉍，待硝酸鉍溶解后，用蒸餾水稀釋，然后再加入相對(duì)于硝酸鉍重量的10%的陰離子型表面活性劑，超聲30min ;
步驟(1)和步驟(2)中鈦酸丁酯和硝酸鉍的用量相等(以摩爾計(jì))。
[0018](3)將A液和B液以體積比為1-3混合，超聲得C液；
(4)將待鍍膜玻璃加熱至500°C，先在待鍍膜玻璃上預(yù)涂一30nm S1jl ;
(5)將溫度升至550°C時(shí)再噴涂C液，溫控130°C烘干。膜厚為180nm。
[0019]效果測(cè)試:
一、接觸角測(cè)量結(jié)果:本發(fā)明的接觸角采用靜滴接觸角測(cè)試儀來測(cè)試水滴在自清潔玻璃表面的潤(rùn)濕角，通過測(cè)量膜表面5個(gè)不同位置的接觸角，并取其平均值作為薄膜的表面接觸角，結(jié)果如下:實(shí)施例1:0.8°，實(shí)施例2:0.2°，實(shí)施例3:1.0°，市場(chǎng)購(gòu)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°。
[0020]二、超親水性薄膜在玻璃基底上的粘結(jié)力。對(duì)實(shí)施例1-3及市場(chǎng)購(gòu)買的自清潔玻璃分別進(jìn)行薄膜附著力進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如下:
實(shí)施例1: 25N，實(shí)施例2: 28N，實(shí)施例3: 23N，市售玻璃:11N。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B液性能鉤獲得性能更優(yōu)異的超親水膜。
[0021]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(duì)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)】
1.一種抗污染自清潔玻璃制備工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)制備A液:Ti02溶膠:將鈦酸丁酯，蒸餾水，氨水和無水乙醇混合超聲后，陳化至少12小時(shí)； (2)制備B液:向濃硝酸中分批加入硝酸鉍，待硝酸鉍溶解后，用蒸餾水稀釋，然后再加入相對(duì)于硝酸鉍重量的2.5-10%的表面活性劑，超聲10-30min ； (3)將A液和B液以體積比為2-10:1-3混合，超聲得C液； (4)將待鍍膜玻璃加熱至400-500°C，先在待鍍膜玻璃上預(yù)涂一S1jl ; (5)將溫度升至550-600°C時(shí)再噴涂C液，溫控烘干。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗污染自清潔玻璃制備工藝，其特征在于，步驟(4)中Si02層厚為20-30nm，步驟(5)中C液的膜厚為120_180nmo3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗污染自清潔玻璃制備工藝，其特征在于，步驟(1)中鈦酸丁酯，蒸餾水，戊酸和無水乙醇的摩爾比為:1:10:0.01:50o4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗污染自清潔玻璃制備工藝，其特征在于，步驟(2)中表面活性劑為陰離子型表面活性劑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗污染自清潔玻璃制備工藝，其特征在于，步驟(3)中Α液和B液的體積比為5:2。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗污染自清潔玻璃制備工藝，其特征在于，步驟(5)中溫控溫度為 100-130°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗污染自清潔玻璃制備工藝。包括步驟：1.制備A液：TiO2溶膠，2.制備B液：向濃硝酸中分批加入硝酸鉍，待硝酸鉍溶解后，用蒸餾水稀釋，3.將A液和B液以體積比為2-10:1-3混合，超聲得C液，4.將待鍍膜玻璃加熱至400-500℃，先在待鍍膜玻璃上預(yù)涂一SiO2層，5.將溫度升至550-600℃時(shí)再噴涂C液，溫控烘干。本發(fā)明制造的自清潔玻璃表面的超親水膜對(duì)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，耐候性能優(yōu)越。
【IPC分類】C03C17/34
【公開號(hào)】CN105271812
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510716058
【發(fā)明人】陸志文
【申請(qǐng)人】蘇州市靈通玻璃制品有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年10月29日