本发明涉及玻璃制品技术领域，具体涉及一种厨房用石墨烯/改性聚氨酯复合玻璃。
背景技术：
玻璃是非晶无机非金属材料，一般是用多种无机矿物为主要原料，另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化学组成是主要成分是硅酸盐复盐，是一种无规则结构的非晶态固体。广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。
现有的厨房用玻璃的大量使用主要在：如抽油烟机上的玻璃面板、燃气灶上的玻璃面板、微波炉上的玻璃门和玻璃托盘等，以上部件均采用钢化玻璃制作，主要利用钢化玻璃透明、便于观察、美观的特性，最重要的是利用玻璃表面平滑易于清洁的特性，而在实际使用时，尽管玻璃相对于其他材质更易于清洁，但是由于厨房油烟较重，且水汽、加热等现象频繁，极易对玻璃产生损蚀，影响使用效果。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明提出了一种厨房用石墨烯/改性聚氨酯复合玻璃，在玻璃表层涂覆防护层材料，有效保证了玻璃用于厨房的耐溶剂、耐油污、耐腐蚀等性能，且通过合理的原料优化选配，有效提高了玻璃整体的耐磨性和强韧性，涂层和本体间结合性好，使用寿命延长，综合效能好。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种厨房用石墨烯/聚氨酯复合玻璃，包括钢化玻璃本体以及涂覆在钢化玻璃外层的防护层，防护层厚度为钢化玻璃厚度的10-15％，所述钢化玻璃包括以下原料：石英砂、长石、重晶石、纯碱、硼酸镁晶须、金属氧化物；所述防护层包括以下原料：石墨烯、聚氨酯、水玻璃、氟硼酸盐、支化聚乙烯亚胺、海藻提取物、聚二甲基硅氧烷。
优选的，所述金属氧化物为氧化钙、氧化钡、氧化锡中的一种或多种组合物，优选为质量比3：2：1的氧化钙、氧化钡、氧化锡的组合物。
优选的，所述钢化玻璃中各原料质量百分比为长石5-8％、重晶石5-15％、纯碱5-15％、硼酸镁晶须3-8％、金属氧化物5-15％、石英砂余量。
优选的，所述氟硼酸盐为氟硼酸锌、氟硼酸铵、氟硼酸亚锡、氟硼酸钠中的一种或多种组合物，优选为质量比2：1的氟硼酸钠、氟硼酸锌的组合物。
优选的，所述防护层中各原料质量百分比为：石墨烯1-5％、水玻璃5-10％、氟硼酸盐2-5％、支化聚乙烯亚胺0.5-5％、海藻提取物0-5％、聚二甲基硅氧烷2-5％、聚氨酯余量。
优选的，厨房用石墨烯/聚氨酯复合玻璃，其特征在于，所述防护层制备步骤如下：将石墨烯加入水玻璃中，注入两者质量30-70％的水，加热至50-70℃，先快速搅拌2-3min，然后再将氟硼酸盐加入其中，慢速搅拌20-60min，静置12-24h，得混合物一；将支化聚乙烯亚胺、聚氨酯共混，然后将混合物一、聚二甲基硅氧烷在搅拌条件下同时缓慢加入其中，加热至80±5℃，搅拌反应0.5-2h，待降温至35-40℃，再将海藻提取物加入其中，搅拌均匀即可。
由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明在玻璃表层涂覆防护层材料，有效保证了玻璃用于厨房的耐溶剂、耐油污、耐腐蚀等性能，且通过合理的原料优化选配，有效提高了玻璃整体的耐磨性和强韧性，涂层和本体间结合性好，使用寿命延长，综合效能好。
本发明在玻璃本体内添加有硼酸镁晶须，一方面提高了玻璃的力学性能，另一方面其在表层涂覆防护层的同时，与其中的高分子化合物末端、支化末端高活性基团具有良好的联结反应性，结合力强，综合性能改性均匀度高，结构稳定性强。另外，在外层防护层中添加有石墨烯，具有优异的综合性能，除了提高防护层的耐磨、耐溶剂等性能，同时其良好的相容性，大大提高了与其它原料间的混合反应效果。通过对聚氨酯内合理改性填充石墨烯、氟、硅等，本发明防护层综合性能明显提高，同时在海藻提取物的作用下，清洁性更强，且具有良好的异味、油烟清除性，实用性强，综合效益高，制得市场推广。
采用本发明复合玻璃作为厨房玻璃使用，相较于现有常规的钢化玻璃，清洗性、耐磨性、耐腐蚀性、耐溶剂性具有明显的提高。采用同样的清洗剂，本发明复合玻璃(实施例2)洗净速率较现有钢化玻璃缩短了15min以上(脏污度相近)，且同时使用本发明实施例2制得的复合玻璃与市售钢化玻璃作为厨房玻璃，本发明复合玻璃沾染油烟、污物的速率只有市售钢化玻璃的10-30％，具有明显的功效改进。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种厨房用石墨烯/聚氨酯复合玻璃，包括钢化玻璃本体以及涂覆在钢化玻璃外层的防护层，防护层厚度为钢化玻璃厚度的10％，所述钢化玻璃包括以下原料：石英砂、长石、重晶石、纯碱、硼酸镁晶须、金属氧化物；所述防护层包括以下原料：石墨烯、聚氨酯、水玻璃、氟硼酸盐、支化聚乙烯亚胺、海藻提取物、聚二甲基硅氧烷。
金属氧化物为氧化钙、氧化钡、氧化锡中的一种或多种组合物，优选为质量比3：2：1的氧化钙、氧化钡、氧化锡的组合物；氟硼酸盐为氟硼酸锌、氟硼酸铵、氟硼酸亚锡、氟硼酸钠中的一种或多种组合物，优选为质量比2：1的氟硼酸钠、氟硼酸锌的组合物。
钢化玻璃中各原料质量百分比为长石5％、重晶石10％、纯碱5％、硼酸镁晶须4％、金属氧化物10％、石英砂余量。防护层中各原料质量百分比为：石墨烯4％、水玻璃10％、氟硼酸盐4％、支化聚乙烯亚胺0.5％、海藻提取物0％、聚二甲基硅氧烷4％、聚氨酯余量。
防护层制备步骤如下：将石墨烯加入水玻璃中，注入两者质量50％的水，加热至50℃，先快速搅拌2-3min，然后再将氟硼酸盐加入其中，慢速搅拌40min，静置12h，得混合物一；将支化聚乙烯亚胺、聚氨酯共混，然后将混合物一、聚二甲基硅氧烷在搅拌条件下同时缓慢加入其中，加热至80±5℃，搅拌反应0.5h，待降温至35-40℃，再将海藻提取物加入其中，搅拌均匀即可。
实施例2：
一种厨房用石墨烯/聚氨酯复合玻璃，包括钢化玻璃本体以及涂覆在钢化玻璃外层的防护层，防护层厚度为钢化玻璃厚度的10％，所述钢化玻璃包括以下原料：石英砂、长石、重晶石、纯碱、硼酸镁晶须、金属氧化物；所述防护层包括以下原料：石墨烯、聚氨酯、水玻璃、氟硼酸盐、支化聚乙烯亚胺、海藻提取物、聚二甲基硅氧烷。
金属氧化物为氧化钙、氧化钡、氧化锡中的一种或多种组合物，优选为质量比3：2：1的氧化钙、氧化钡、氧化锡的组合物；氟硼酸盐为氟硼酸锌、氟硼酸铵、氟硼酸亚锡、氟硼酸钠中的一种或多种组合物，优选为质量比2：1的氟硼酸钠、氟硼酸锌的组合物。
钢化玻璃中各原料质量百分比为长石6％、重晶石10％、纯碱12％、硼酸镁晶须5％、金属氧化物12％、石英砂余量。防护层中各原料质量百分比为：石墨烯5％、水玻璃8％、氟硼酸盐3％、支化聚乙烯亚胺3％、海藻提取物1％、聚二甲基硅氧烷3％、聚氨酯余量。
防护层制备步骤如下：将石墨烯加入水玻璃中，注入两者质量70％的水，加热至60℃，先快速搅拌2-3min，然后再将氟硼酸盐加入其中，慢速搅拌30min，静置24h，得混合物一；将支化聚乙烯亚胺、聚氨酯共混，然后将混合物一、聚二甲基硅氧烷在搅拌条件下同时缓慢加入其中，加热至80±5℃，搅拌反应1.5h，待降温至35-40℃，再将海藻提取物加入其中，搅拌均匀即可。
实施例3：
一种厨房用石墨烯/聚氨酯复合玻璃，包括钢化玻璃本体以及涂覆在钢化玻璃外层的防护层，防护层厚度为钢化玻璃厚度的15％，所述钢化玻璃包括以下原料：石英砂、长石、重晶石、纯碱、硼酸镁晶须、金属氧化物；所述防护层包括以下原料：石墨烯、聚氨酯、水玻璃、氟硼酸盐、支化聚乙烯亚胺、海藻提取物、聚二甲基硅氧烷。
金属氧化物为氧化钙、氧化钡、氧化锡中的一种或多种组合物，优选为质量比1：1：1的氧化钙、氧化钡、氧化锡的组合物；氟硼酸盐为氟硼酸锌、氟硼酸铵、氟硼酸亚锡、氟硼酸钠中的一种或多种组合物，优选为质量比2：1：1的氟硼酸钠、氟硼酸锌、氟硼酸铵的组合物。
钢化玻璃中各原料质量百分比为长石7％、重晶石15％、纯碱12％、硼酸镁晶须6％、金属氧化物5％、石英砂余量。防护层中各原料质量百分比为：石墨烯3％、水玻璃6％、氟硼酸盐5％、支化聚乙烯亚胺4％、海藻提取物3％、聚二甲基硅氧烷2％、聚氨酯余量。
防护层制备步骤如下：将石墨烯加入水玻璃中，注入两者质量30％的水，加热至60℃，先快速搅拌2-3min，然后再将氟硼酸盐加入其中，慢速搅拌50min，静置15h，得混合物一；将支化聚乙烯亚胺、聚氨酯共混，然后将混合物一、聚二甲基硅氧烷在搅拌条件下同时缓慢加入其中，加热至80±5℃，搅拌反应1h，待降温至35-40℃，再将海藻提取物加入其中，搅拌均匀即可。
实施例4：
一种厨房用石墨烯/聚氨酯复合玻璃，包括钢化玻璃本体以及涂覆在钢化玻璃外层的防护层，防护层厚度为钢化玻璃厚度的15％，所述钢化玻璃包括以下原料：石英砂、长石、重晶石、纯碱、硼酸镁晶须、金属氧化物；所述防护层包括以下原料：石墨烯、聚氨酯、水玻璃、氟硼酸盐、支化聚乙烯亚胺、海藻提取物、聚二甲基硅氧烷。
金属氧化物为氧化钙、氧化钡、氧化锡中的一种或多种组合物，优选为质量比2：1的氧化钙、氧化钡的组合物；氟硼酸盐为氟硼酸锌、氟硼酸铵、氟硼酸亚锡、氟硼酸钠中的一种或多种组合物，优选为质量比2：1的氟硼酸钠、氟硼酸锌的组合物。
钢化玻璃中各原料质量百分比为长石8％、重晶石5％、纯碱15％、硼酸镁晶须3％、金属氧化物10％、石英砂余量。防护层中各原料质量百分比为：石墨烯2％、水玻璃5％、氟硼酸盐2％、支化聚乙烯亚胺2.5％、海藻提取物4％、聚二甲基硅氧烷5％、聚氨酯余量。
防护层制备步骤如下：将石墨烯加入水玻璃中，注入两者质量50％的水，加热至70℃，先快速搅拌2-3min，然后再将氟硼酸盐加入其中，慢速搅拌20min，静置20h，得混合物一；将支化聚乙烯亚胺、聚氨酯共混，然后将混合物一、聚二甲基硅氧烷在搅拌条件下同时缓慢加入其中，加热至80±5℃，搅拌反应2h，待降温至35-40℃，再将海藻提取物加入其中，搅拌均匀即可。
实施例5：
一种厨房用石墨烯/聚氨酯复合玻璃，包括钢化玻璃本体以及涂覆在钢化玻璃外层的防护层，防护层厚度为钢化玻璃厚度的10％，所述钢化玻璃包括以下原料：石英砂、长石、重晶石、纯碱、硼酸镁晶须、金属氧化物；所述防护层包括以下原料：石墨烯、聚氨酯、水玻璃、氟硼酸盐、支化聚乙烯亚胺、海藻提取物、聚二甲基硅氧烷。
金属氧化物为氧化钙、氧化钡、氧化锡中的一种或多种组合物，优选为质量比3：2：1的氧化钙、氧化钡、氧化锡的组合物；氟硼酸盐为氟硼酸锌、氟硼酸铵、氟硼酸亚锡、氟硼酸钠中的一种或多种组合物，优选为质量比2：1的氟硼酸钠、氟硼酸锌的组合物。
钢化玻璃中各原料质量百分比为长石6％、重晶石10％、纯碱10％、硼酸镁晶须8％、金属氧化物15％、石英砂余量。防护层中各原料质量百分比为：石墨烯1％、水玻璃8％、氟硼酸盐4％、支化聚乙烯亚胺5％、海藻提取物5％、聚二甲基硅氧烷4％、聚氨酯余量。
防护层制备步骤如下：将石墨烯加入水玻璃中，注入两者质量60％的水，加热至60℃，先快速搅拌2-3min，然后再将氟硼酸盐加入其中，慢速搅拌60min，静置24h，得混合物一；将支化聚乙烯亚胺、聚氨酯共混，然后将混合物一、聚二甲基硅氧烷在搅拌条件下同时缓慢加入其中，加热至80±5℃，搅拌反应1h，待降温至35-40℃，再将海藻提取物加入其中，搅拌均匀即可。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。