一种自清洁玻璃制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自清洁玻璃制备方法。
【背景技术】
[0002]随着人们对审美和生活品质要求的提高，玻璃在建筑物、汽车等领域受到越来越多的欢迎，然而，玻璃在带给人们光明和美丽的同时也带来了许多难题，如大型建筑物玻璃幕墙的清洗问题一直困扰着人们。
[0003]目前，关于自清洁玻璃主要分为两种:一是在玻璃表面形成疏水膜，使表面粉尘和微生物孢子不能牢固的粘附在涂层表面，很容易被雨水带走，从而实现自清洁；另一种是在玻璃表面形成超亲水膜，由于超亲水膜在常压和太阳光的照射下能够产生电子和空穴，而电子和空穴最终能够与外界环境产生超氧自由基和羟基自由基，这些自由基能够无选择地氧化玻璃表面的有机物，最终让他们随灰尘等让雨水冲走。由于疏水型仅是减少污染物的粘附而不是对污染物进行氧化讲解，因此面对很难除去的油污时它将束手无策，所以目前绝大多数的研究是围绕亲水性展开的。现有技术中的亲水型自清洁玻璃制备方法有膜层强烈依靠光照、膜层粘结力不强等缺点。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种自清洁玻璃制备方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:
一种自清洁玻璃制备方法，包括步骤:
(1)制备A液Si02溶胶，将正硅酸乙酯，蒸馏水，酸催化剂和无水乙醇混合超声后，陈化至少12小时；所述酸催化剂为戊酸和盐酸的混合酸；优选地，所述酸催化剂中戊酸和盐酸的摩尔比为1:1-1:2。
[0006](2)制备B液Ti02溶胶，将钛酸丁酯，蒸馏水，酸催化剂和无水乙醇混合超声后，陈化至少12小时；优选地，所述酸催化剂中戊酸和盐酸的摩尔比为1:1-1:2。
[0007](3)将待镀膜的玻璃依次经过酸洗和醇洗，然后热处理使玻璃温度保持在500-580 °C ；
(4)第一次镀膜，将A液喷涂于经步骤(3)处理过的玻璃表面；优选地，第一次镀膜厚度为 30_60nm。
[0008](5)第二次镀膜，将B液喷涂于经步骤(4)处理后的玻璃表面；优选地，第二次镀膜厚度为40-80nm。
[0009]优选地，步骤(1)和步骤(2)中的超声时间均为10-25min。
[0010]优选地，所述正硅酸乙酯，蒸馏水，戊酸和无水乙醇以摩尔比为1:10:0.01:50o
[0011]优选地，所述钛酸丁酯，蒸馏水，戊酸和无水乙醇以摩尔比1:5:0.01:40。
[0012]优选地，所述Β液中还添加有质量分数为1.2%的PEG2000。
[0013]本发明所达到的有益效果: (1)本发明制造的自清洁玻璃表面的超亲水膜对紫外光的依赖性降低，在可见光下能够有效清除有机污染物，防雾效果好，能够维持非常好的自清洁效果，甚至置于暗处一段时间，玻璃仍具有超亲水性；
(2)超亲水膜层与玻璃基底结合牢固，耐候性能优越。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0015]实施例1
一种自清洁玻璃制备方法，包括步骤:
(1)制备A液Si02溶胶，将正硅酸乙酯，蒸馏水，酸催化剂和无水乙醇以摩尔比为1:10:0.01:50混合，超声15min，陈化24小时；
(2)制备B液Ti02溶胶，将钛酸丁酯，蒸馏水，酸催化剂和无水乙醇以摩尔比为1:5:0.01:40混合，超声15min后，再加入质量分数为1.2%的PEG2000，超声5min，陈化24小时；
步骤(1)和步骤(2)中酸催化剂为摩尔比为1:1的戊酸和盐酸的混合物。
[0016](3)将待镀膜的玻璃依次经过酸洗和醇洗，然后热处理使玻璃温度保持在550°C ;
(4)第一次镀膜，将A液喷涂于经步骤(3)处理过的玻璃表面；第一次镀膜厚度为60nm。
[0017](5)第二次镀膜，将B液喷涂于经步骤(4)处理后的玻璃表面；第二次镀膜厚度为50nmo
[0018]实施例2
一种自清洁玻璃制备方法，包括步骤:
(1)制备A液Si02溶胶，将正硅酸乙酯，蒸馏水，酸催化剂和无水乙醇以摩尔比为1:10:0.01:50混合，超声20min，陈化12小时；
(2)制备B液Ti02溶胶，将钛酸丁酯，蒸馏水，酸催化剂和无水乙醇以摩尔比为1:5:0.01:40混合，超声20min后，再加入质量分数为1.2%的PEG2000，超声5min，陈化12小时；
步骤(1)和步骤(2)中酸催化剂为摩尔比为1:1.2的戊酸和盐酸的混合物。
[0019](3)将待镀膜的玻璃依次经过酸洗和醇洗，然后热处理使玻璃温度保持在500°C ;
(4)第一次镀膜，将A液喷涂于经步骤(3)处理过的玻璃表面；第一次镀膜厚度为40nm。
[0020](5)第二次镀膜，将B液喷涂于经步骤(4)处理后的玻璃表面；第二次镀膜厚度为80nm。
[0021]实施例3
一种自清洁玻璃制备方法，包括步骤:
(1)制备A液Si02溶胶，将正硅酸乙酯，蒸馏水，酸催化剂和无水乙醇以摩尔比为1:10:0.01:50混合，超声lOmin，陈化16小时；
(2)制备B液Ti02溶胶，将钛酸丁酯，蒸馏水，酸催化剂和无水乙醇以摩尔比为1:5:0.01:40混合，超声20min后，再加入质量分数为1.2%的PEG2000，超声5min，陈化16小时； (3)将待镀膜的玻璃依次经过酸洗和醇洗，然后热处理使玻璃温度保持在500°C ;
步骤(1)和步骤(2)中酸催化剂为摩尔比为1:2的戊酸和盐酸的混合物。
[0022](4)第一次镀膜，将A液喷涂于经步骤(3)处理过的玻璃表面；第一次镀膜厚度为40nmo
[0023](5)第二次镀膜，将B液喷涂于经步骤(4)处理后的玻璃表面；第二次镀膜厚度为80nm。
[0024]对比例1
一种自清洁玻璃制备方法，包括步骤:
(1)制备A液Si02溶胶，将正硅酸乙酯，蒸馏水，盐酸和无水乙醇以摩尔比为1:10:0.01:50混合，超声20min，陈化12小时；
(2)制备B液Ti02溶胶，将钛酸丁酯，蒸馏水，酸催化剂和无水乙醇以摩尔比为1:5:0.01:40混合，超声20min后，再加入质量分数为1.2%的PEG2000，超声5min，陈化12小时；
(3)将待镀膜的玻璃依次经过酸洗和醇洗，然后热处理使玻璃温度保持在500°C;
(4)第一次镀膜，将A液喷涂于经步骤(3)处理过的玻璃表面；第一次镀膜厚度为40nm。
[0025](5)第二次镀膜，将B液喷涂于经步骤(4)处理后的玻璃表面；第二次镀膜厚度为80nm。
[0026]对比例2
一种自清洁玻璃制备方法，包括步骤:
(1)制备A液Si02溶胶，将正硅酸乙酯，蒸馏水，酸催化剂和无水乙醇以摩尔比为1:10:
0.01:50混合，超声20min，陈化12小时；
步骤(1)酸催化剂为摩尔比为1:1.2的戊酸和盐酸的混合物。
[0027](2)将待镀膜的玻璃依次经过酸洗和醇洗，然后热处理使玻璃温度保持在500°C ;
(3)镀膜，将A液喷涂于经步骤(3)处理过的玻璃表面；第一次镀膜厚度为120nm。
[0028]效果测试:
一、接触角测量结果:实施例1:1.2°，实施例2:0.3°，实施例3:1.0°，对比例1:3.1°，对比例2:3.8°，市场购买的自清洁玻璃:4.5°。由此可看出，本发明方法获得的自清洁玻璃接触角均低于5 °，与市售自清洁玻璃相比也有着突出的优点，接触角均低于
4° ο
[0029]二、超亲水性薄膜在玻璃基底上的粘结力。对实施例1-4、对比例1-2及市场购买的自清洁玻璃分别进行薄膜附着力进行测试，结果如下:
实施例1: 28Ν，实施例2: 29Ν，实施例3: 25Ν，对比例1: 15Ν，对比例2:18Ν，市售玻璃:11Ν。由此结果可看出，本发明方法所获得的超亲水膜与玻璃基底之间具有较高的结合强度，混合酸催化剂能够制备性能更优异的溶胶，进而影响最终的薄膜性能。
[0030]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种自清洁玻璃制备方法，其特征在于，包括步骤: (1)制备A液Si02溶胶，将正硅酸乙酯，蒸馏水，酸催化剂和无水乙醇混合超声后，陈化至少12小时；所述酸催化剂为戊酸和盐酸的混合酸； (2)制备B液Ti02溶胶，将钛酸丁酯，蒸馏水，酸催化剂和无水乙醇混合超声后，陈化至少12小时；所述酸催化剂为戊酸和盐酸的混合酸；(3)将待镀膜的玻璃依次经过酸洗和醇洗，然后热处理使玻璃温度保持在500-580°C; (4)第一次镀膜，将A液喷涂于经步骤(3)处理过的玻璃表面； (5)第二次镀膜，将B液喷涂于经步骤(4)处理后的玻璃表面。2.根据权利要求1所述的一种自清洁玻璃制备方法，其特征在于，第一次镀膜厚度为30_60nm，第二次镀膜厚度为40_80nm。3.根据权利要求1所述的一种自清洁玻璃制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)中的超声时间均为10-25min。4.根据权利要求1所述的一种自清洁玻璃制备方法，其特征在于，所述正硅酸乙酯，蒸馈水，戊酸和无水乙醇以摩尔比为1:10:0.01:50o5.根据权利要求1所述的一种自清洁玻璃制备方法，其特征在于，所述钛酸丁酯，蒸馏水，戊酸和无水乙醇以摩尔比1:5:0.01:40。6.根据权利要求1所述的一种自清洁玻璃制备方法，其特征在于，所述Β液中还添加有质量分数为1.2%的PEG2000。
【专利摘要】本发明公开了一种自清洁玻璃制备方法。包括步骤：1.制备A液SiO2溶胶，2.制备B液TiO2溶胶，3.将待镀膜的玻璃依次经过酸洗和醇洗，然后热处理使玻璃温度保持在500-580℃，4.用A液镀第一次摸，5.用B液镀第二次膜，本发明中制备溶胶的催化剂为混合型酸催化剂。本发明制造的自清洁玻璃表面的超亲水膜对紫外光的依赖性降低，在可见光下能够有效清除有机污染物，防雾效果好，能够维持非常好的自清洁效果，甚至置于暗处一段时间，玻璃仍具有超亲水性超亲水膜层与玻璃基底结合牢固。
【IPC分类】C03C17/34
【公开号】CN105254186
【申请号】CN201510716011
【发明人】陆志文
【申请人】苏州市灵通玻璃制品有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月29日