一种超亲水型自清洁玻璃制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种超亲水型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，清洁效果不好等缺点。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种超亲水型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:
一种超亲水型自清洁玻璃制备方法，包括以下步骤:
(1)制备A液Si02溶胶，将正硅酸乙酯，蒸馏水，氨水和无水乙醇混合超声后，陈化至少12小时；优选地，正硅酸乙酯，蒸馏水，氨水和无水乙醇混合摩尔比为1:4:0.5:40。
[0006](2)制备B液Ti02溶胶，将钛酸丁酯，蒸馏水，氨水和无水乙醇混合超声后，陈化至少12小时；优选地，钛酸丁酯，蒸馏水，氨水和无水乙醇混合摩尔比为1:4:0.8:50。
[0007](3)将A液与B液以摩尔比为1:1.2-1:3.5的比例混合超声，得C液；
(4)将待镀膜玻璃依次经过蒸馏水清洗、醇洗、烘干，然后热处理使玻璃温度保持在380-550 °C ；
(5)将C液喷涂于步骤(4)处理后的玻璃表面，烘干；
(6)将经步骤6处理后的玻璃置于钢化炉中钢化。
[0008]优选地，步骤(6)中玻璃表面的镀膜厚度为100-180nm。
[0009]优选地，C液中还添加有质量百分比为0.8-1.0%的PEG600。
[0010]优选地，步骤(3)中A液与B液的摩尔比为1:1.8。
[0011]优选地，所述C液中还添加有质量百分比为0.5-0.8%的纳米CdS或纳米Bi2S3。
[0012]优选地，步骤(5)的喷涂次数为1-3次。
[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]下面结合具体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:
一种超亲水型自清洁玻璃制备方法，包括以下步骤:
(1)制备A液Si02溶胶，将正硅酸乙酯，蒸馏水，氨水和无水乙醇以摩尔比1:4:0.5:40混合超声15min后，陈化12小时；
(2 )制备B液Ti02溶胶，将钛酸丁酯，蒸馏水，氨水和无水乙醇以摩尔比1:4:0.8:50混合超声15min后，陈化12小时；
(3 )将A液与B液以摩尔比为1:1.2的比例混合超声15min后，加入质量百分比为0.8%的PEG600和质量分数为0.5%的纳米CdS，再次超声15min，得C液；
(4)将待镀膜玻璃依次经过蒸馏水清洗、醇洗、烘干，然后热处理使玻璃温度保持在380。。；
(5)将C液喷涂于步骤(4)处理后的玻璃表面，喷涂次数为2次，烘干；
(6)将经步骤6处理后的玻璃置于钢化炉中钢化。
[0016]实施例2
一种超亲水型自清洁玻璃制备方法，包括以下步骤:
(1)制备A液Si02溶胶，将正硅酸乙酯，蒸馏水，氨水和无水乙醇以摩尔比1:4:0.5:40混合超声15min后，陈化18小时；
(2 )制备B液Ti02溶胶，将钛酸丁酯，蒸馏水，氨水和无水乙醇以摩尔比1:4:0.8:50混合超声15min后，陈化18小时；
(3 )将A液与B液以摩尔比为1:1.8的比例混合超声15min后，加入质量百分比为0.9%的PEG600和质量分数为0.5%的纳米Bi2S3，再次超声15min，得C液；
(4)将待镀膜玻璃依次经过蒸馏水清洗、醇洗、烘干，然后热处理使玻璃温度保持在550 °C ；
(5)将C液喷涂于步骤(4)处理后的玻璃表面，喷涂次数为2次，烘干；
(6)将经步骤6处理后的玻璃置于钢化炉中钢化。
[0017]实施例3
一种超亲水型自清洁玻璃制备方法，包括以下步骤:
(1)制备A液Si02溶胶，将正硅酸乙酯，蒸馏水，氨水和无水乙醇以摩尔比1:4:0.5:40混合超声15min后，陈化24小时；
(2 )制备B液Ti02溶胶，将钛酸丁酯，蒸馏水，氨水和无水乙醇以摩尔比1:4:0.8:50混合超声15min后，陈化24小时；
(3)将A液与B液以摩尔比为1:3.5的比例混合超声15min后，加入质量百分比为1.0%的PEG600和质量分数为0.8%的纳米Bi2S3，再次超声15min，得C液； (4)将待镀膜玻璃依次经过蒸馏水清洗、醇洗、烘干，然后热处理使玻璃温度保持在450。。；
(5)将C液喷涂于步骤(4)处理后的玻璃表面，喷涂次数为2次，烘干；
(6)将经步骤6处理后的玻璃置于钢化炉中钢化。
[0018]性能测试:
效果测试:
一、接触角测量结果:实施例1:0.9°，实施例2:0.3°，实施例3:1.0°，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2.0°。
[0019]二、超亲水性薄膜在玻璃基底上的粘结力。对实施例1-3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: 28N，实施例2: 30N，实施例3: 27N，市售玻璃:11N。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。
[0020]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】
1.一种超亲水型自清洁玻璃制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)制备A液Si02溶胶，将正硅酸乙酯，蒸馏水，氨水和无水乙醇混合超声后，陈化至少12小时； (2)制备B液Ti02溶胶，将钛酸丁酯，蒸馏水，氨水和无水乙醇混合超声后，陈化至少12小时； (3)将A液与B液以摩尔比为1:1.2-1:3.5的比例混合超声，得C液； (4)将待镀膜玻璃依次经过蒸馏水清洗、醇洗、烘干，然后热处理使玻璃温度保持在380-550 °C ； (5)将C液喷涂于步骤(4)处理后的玻璃表面，烘干； (6)将经步骤5处理后的玻璃置于钢化炉中钢化。2.根据权利要求1所述的超亲水型自清洁玻璃制备方法，其特征在于，步骤(6)中玻璃表面的镀膜厚度为100-180nm。3.根据权利要求1所述的超亲水型自清洁玻璃制备方法，其特征在于，C液中还添加有质量百分比为0.8-1.0%的PEG600。4.根据权利要求1所述的超亲水型自清洁玻璃制备方法，其特征在于，步骤(3)中A液与B液的摩尔比为1:1.8。5.根据权利要求3所述的超亲水型自清洁玻璃制备方法，其特征在于，所述C液中还添加有质量百分比为0.5-0.8%的纳米CdS或纳米Bi2S3。6.根据权利要求1所述的超亲水型自清洁玻璃制备方法，其特征在于，步骤(5)的喷涂次数为1-3次。
【专利摘要】本发明公开了一种超亲水型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A液与B液以摩尔比为1:1.2-1:3.5的比例混合超声，得C液；4.将待镀膜玻璃依次经过蒸馏水清洗、醇洗、烘干，然后热处理使玻璃温度保持在380-550℃；5.将C液喷涂于步骤（4）处理后的玻璃表面，烘干；6.将经步骤5处理后的玻璃置于钢化炉中钢化。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，且超亲水膜层与玻璃基底结合牢固。
【IPC分类】C03C17/34
【公开号】CN105271811
【申请号】CN201510716001
【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27日
【申请日】2015年10月29日