本发明涉及玻璃制造技术领域，具体涉及一种防污玻璃的制备工艺。
背景技术：
玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代高层建筑时代的显著特征。近年来随着社会的进步和人民生活水平的提高，玻璃幕墙已在国内外获得了广泛的应用，而且用量越来越大。然而在玻璃幕墙的使用过程中存在着耐污性差的问题。玻璃幕墙光洁透明的天生丽质并不耐污染，尤其在大气含尘量较多、空气污染严重、干旱少雨的北方地区，玻璃幕墙极易蒙尘纳垢，出现色泽不均匀，波纹各异，使得光反射不可控，导致光环境杂乱，破坏城市景观。玻璃幕墙的清洗技术要求高、难度大，而且大量使用有机溶剂、酸性洗涤剂清洗后易对周围环境造成污染，清洗废液的排放也是难题。此外，如果经常清洗，高空作业难度大，危险性也高。因此，开发具有防污功能的涂层玻璃很有必要。
防污玻璃最早开发始于日本，上个世纪90年代中期，日本的东陶（toto）公司和旭硝子公司采用二氧化钛光催化剂涂于玻璃表面。目前已开发出各种形状的数十种二氧化钛涂料。除日本外，英国皮尔金顿建材公司和美国ppg公司的也在积极开发这一产品，其中皮尔金顿公司的tio2自洁玻璃开发走在了世界前列。我国科研机构也在积极研发。这种技术在玻璃上镀/涂一层tio2薄膜后，由于tio2在紫外线的作用下能够产生良好的光催化特性而具有超亲水性，使得很小的水滴会聚成大的水滴，在重力的作用下脱落，从而使得沾染在其上的污渍能够容易的被水冲走，使玻璃具有易清洁的特性，因此特别适合用于户外建筑玻璃。其优点是价格便宜，缺点是必须有紫外线照射。这将大大限制了自清洁玻璃的使用范围和效果。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种防污玻璃的制备工艺。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：
一种防污玻璃的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：
（1）对玻璃依次进行亲水性处理与氨基化处理；
（2）在经过步骤（1）处理的玻璃表面涂覆硅化合物涂料，在300-400℃下进行固化处理，在玻璃表面形成硅化合物膜；
（3）在经过步骤（2）处理的玻璃表面涂覆硅-钛化合物涂料，在300-400℃下进行固化处理，在硅化合物膜表面形成硅-钛化合物膜；
（4）在经过步骤（3）处理的玻璃表面涂覆氟-硅化合物涂料，在300-400℃下进行固化处理，在硅-钛化合物膜表面形成氟-硅化合物膜。
进一步地，所述亲水性处理方法为：将玻璃置于体积比为3：1的浓硫酸和双氧水的混合溶液中，在100-120℃下浸泡2-3h后取出，用去离子水冲洗后吹干。
进一步地，所述氨基化处理方法为：将经过亲水性处理的玻璃置于2-6wt%的硅烷偶联剂水溶液中浸泡3-4小时，再采用去离子水冲洗后烘干。
进一步地，所述固化处理的时间为5min以上。
进一步地，所述硅化合物涂料包括二氧化硅、无水甲醇、正硅酸乙酯、浓氨水、聚乙二醇、高氯酸铵和正丁醇。
进一步地，所述无水甲醇与正硅酸乙酯的体积比为12-15:1，所述无水甲醇与浓氨水的体积比为45-55：1。
进一步地，所述硅-钛化合物为二氧化硅与二氧化钛的混合物，所述二氧化硅与二氧化钛的质量比为8-10：1。
进一步地，所述氟-硅化合物为聚四氟乙烯与二氧化硅的混合物，所述聚四氟乙烯与二氧化硅的质量比为6-8：1。
进一步地，所述硅化合物膜采用辊涂法镀膜；所述硅-钛化合物膜和氟-硅化合物膜均采用喷涂法镀膜。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：
本发明首先对玻璃进行亲水性处理，再将亲水性处理后的玻璃进行氨基化处理，然后在玻璃表面依次镀上硅化合物膜、硅-钛化合物膜和氟-硅化合物膜，并进行固化处理，在玻璃上形成的防污膜层是一种多孔结构，与玻璃基底牢固结合，具有优良的耐候性；解决了现有自清洁技术利用二氧化钛薄膜依赖于紫外线诱导，且在日光下使用亲水效果有限、耐候性差的问题。本发明制备的防污玻璃具有超亲水效果，能够有效去除表面污物，耐候性好，可用于幕墙玻璃领域。本发明制备工艺简单，制备过程无污染，适合推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种防污玻璃的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：
（1）对玻璃依次进行亲水性处理与氨基化处理；
（2）在经过步骤（1）处理的玻璃表面涂覆硅化合物涂料，在300℃下进行固化处理，在玻璃表面形成硅化合物膜；
（3）在经过步骤（2）处理的玻璃表面涂覆硅-钛化合物涂料，在300℃下进行固化处理，在硅化合物膜表面形成硅-钛化合物膜；
（4）在经过步骤（3）处理的玻璃表面涂覆氟-硅化合物涂料，在300℃下进行固化处理，在硅-钛化合物膜表面形成氟-硅化合物膜。
所述亲水性处理方法为：将玻璃置于体积比为3：1的浓硫酸和双氧水的混合溶液中，在100℃下浸泡2h后取出，用去离子水冲洗后吹干。
所述氨基化处理方法为：将经过亲水性处理的玻璃置于2wt%的硅烷偶联剂水溶液中浸泡3小时，再采用去离子水冲洗后烘干。
所述固化处理的时间为5min以上。
所述硅化合物涂料包括二氧化硅、无水甲醇、正硅酸乙酯、浓氨水、聚乙二醇、高氯酸铵和正丁醇。
所述无水甲醇与正硅酸乙酯的体积比为12:1，所述无水甲醇与浓氨水的体积比为45：1。
所述硅-钛化合物为二氧化硅与二氧化钛的混合物，所述二氧化硅与二氧化钛的质量比为8：1。
所述氟-硅化合物为聚四氟乙烯与二氧化硅的混合物，所述聚四氟乙烯与二氧化硅的质量比为6：1。
所述硅化合物膜采用辊涂法镀膜；所述硅-钛化合物膜和氟-硅化合物膜均采用喷涂法镀膜。
实施例2
一种防污玻璃的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：
（1）对玻璃依次进行亲水性处理与氨基化处理；
（2）在经过步骤（1）处理的玻璃表面涂覆硅化合物涂料，在400℃下进行固化处理，在玻璃表面形成硅化合物膜；
（3）在经过步骤（2）处理的玻璃表面涂覆硅-钛化合物涂料，在400℃下进行固化处理，在硅化合物膜表面形成硅-钛化合物膜；
（4）在经过步骤（3）处理的玻璃表面涂覆氟-硅化合物涂料，在400℃下进行固化处理，在硅-钛化合物膜表面形成氟-硅化合物膜。
所述亲水性处理方法为：将玻璃置于体积比为3：1的浓硫酸和双氧水的混合溶液中，在120℃下浸泡3h后取出，用去离子水冲洗后吹干。
所述氨基化处理方法为：将经过亲水性处理的玻璃置于6wt%的硅烷偶联剂水溶液中浸泡4小时，再采用去离子水冲洗后烘干。
所述固化处理的时间为5min以上。
所述硅化合物涂料包括二氧化硅、无水甲醇、正硅酸乙酯、浓氨水、聚乙二醇、高氯酸铵和正丁醇。
所述无水甲醇与正硅酸乙酯的体积比为15:1，所述无水甲醇与浓氨水的体积比为55：1。
所述硅-钛化合物为二氧化硅与二氧化钛的混合物，所述二氧化硅与二氧化钛的质量比为10：1。
所述氟-硅化合物为聚四氟乙烯与二氧化硅的混合物，所述聚四氟乙烯与二氧化硅的质量比为8：1。
所述硅化合物膜采用辊涂法镀膜；所述硅-钛化合物膜和氟-硅化合物膜均采用喷涂法镀膜。
实施例3
一种防污玻璃的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：
（1）对玻璃依次进行亲水性处理与氨基化处理；
（2）在经过步骤（1）处理的玻璃表面涂覆硅化合物涂料，在380℃下进行固化处理，在玻璃表面形成硅化合物膜；
（3）在经过步骤（2）处理的玻璃表面涂覆硅-钛化合物涂料，在380℃下进行固化处理，在硅化合物膜表面形成硅-钛化合物膜；
（4）在经过步骤（3）处理的玻璃表面涂覆氟-硅化合物涂料，在380℃下进行固化处理，在硅-钛化合物膜表面形成氟-硅化合物膜。
所述亲水性处理方法为：将玻璃置于体积比为3：1的浓硫酸和双氧水的混合溶液中，在110℃下浸泡2.5h后取出，用去离子水冲洗后吹干。
所述氨基化处理方法为：将经过亲水性处理的玻璃置于4wt%的硅烷偶联剂水溶液中浸泡3.5小时，再采用去离子水冲洗后烘干。
所述固化处理的时间为5min以上。
所述硅化合物涂料包括二氧化硅、无水甲醇、正硅酸乙酯、浓氨水、聚乙二醇、高氯酸铵和正丁醇。
所述无水甲醇与正硅酸乙酯的体积比为12-15:1，所述无水甲醇与浓氨水的体积比为50：1。
所述硅-钛化合物为二氧化硅与二氧化钛的混合物，所述二氧化硅与二氧化钛的质量比为9：1。
所述氟-硅化合物为聚四氟乙烯与二氧化硅的混合物，所述聚四氟乙烯与二氧化硅的质量比为7：1。
所述硅化合物膜采用辊涂法镀膜；所述硅-钛化合物膜和氟-硅化合物膜均采用喷涂法镀膜。
本发明首先对玻璃进行亲水性处理，再将亲水性处理后的玻璃进行氨基化处理，然后在玻璃表面依次镀上硅化合物膜、硅-钛化合物膜和氟-硅化合物膜，并进行固化处理，在玻璃上形成的防污膜层是一种多孔结构，与玻璃基底牢固结合，具有优良的耐候性；解决了现有自清洁技术利用二氧化钛薄膜依赖于紫外线诱导，且在日光下使用亲水效果有限、耐候性差的问题。本发明制备的防污玻璃具有超亲水效果，能够有效去除表面污物，耐候性好，可用于幕墙玻璃领域。本发明制备工艺简单，制备过程无污染，适合推广应用。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。