一种防水蒙砂玻璃的制备方法

本发明涉及玻璃深加工材料，具体为一种防水蒙砂玻璃的制备方法。

背景技术：

1、玻璃材料由于其出色的硬度、透光性及美观性，在建筑、能源和生物等领域均有着广泛的应用，传统玻璃材料已经被广泛应用于各个领域，但由于其优异的光学折反射性能，却带来了明显的光污染现象，同时，在一些建筑隔断及美化领域，常常需要对玻璃进行表面雾化处理，常见的玻璃表面雾化处理方式为磨砂处理，玻璃的磨砂工艺又包括物理磨砂和化学磨砂，二者均很好的解决了玻璃表面炫光污染的问题，并广泛应用于建筑隔断、装饰等领域，其中采用物理磨砂的加工方式简单且高效，但往往难以控制玻璃表面的疏水性，且无法应用于钢化玻璃的表面，而化学磨砂虽然能够在实现表面粗糙化的同时控制表面的疏水基团，但需要用到氢氟酸或氟盐，进而产生废水或其他含氟废料，造成环境污染，且上述两种磨砂处理方式均需要使玻璃表层形成粗糙的微孔结构，从而难以避免造成玻璃表面的损伤；

2、为了克服上述技术的不足，玻璃的蒙砂处理方式应运而生，玻璃的蒙砂是用玻璃蒙砂粉或其他化学原料配成的溶液对玻璃表面进行处理的一种方法，不同于磨砂处理需要在玻璃表面形成微孔结构的方式，蒙砂处理通过在玻璃表面覆盖一层均匀或渐变的蒙砂原料，从而赋予玻璃良好的防眩光以及美化性能，其能够对普通、钢化、平面及异形玻璃进行较为广泛的表面处理，同时相较于磨砂处理方式，大大降低了玻璃表面造成的损伤，且形成的表面膜层较为细腻，有别于磨砂玻璃表面粗糙的触感，有效拓宽了玻璃深加工的技术领域。

3、因此，现有技术中公开号为“cn105399308a”的一种蒙砂玻璃加工工艺，包括以下工艺步骤：a、玻璃预处理，包括预处理液的配制和预处理操作；b、蒙砂液的配制和熟化，将蒙砂粉和盐酸按比例混合并充分搅拌均匀得到蒙砂液，蒙砂液密封静置48小时使其熟化；c、蒙砂处理，将经过预处理的玻璃通过浸泡或喷淋蒙砂液的方式，使玻璃表面与蒙砂液充分反应。d、清洗处理，将玻璃用5％-10％的低浓度盐酸溶液冲洗3分钟，然后用清水冲洗干净并晾干，该装置通过氢氟酸配比的预处理液，提高蒙砂加工的效果和良品率，蒙砂液采用相对安全的盐酸配制，且熟化后的蒙砂液反应速度快、效果稳定、质量更高，整体流程杜绝高浓度高风险的强酸接触，有效提高生产安全性和生产效率。

4、但是上述该蒙砂玻璃加工工艺在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷：上述磨砂加工工艺仍然需要使用氢氟酸进行蒙砂液的配置，且形成的蒙砂膜层不具备防水性能，因此在玻璃的加工及成型阶段，与磨砂工艺相比不具有突出的实质性进步。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种防水蒙砂玻璃的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种防水蒙砂玻璃的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤一、纳米sio2微球的制备：将氨水和乙醇溶液按照1:4的体积比例投放至混合容器中，再将盛有氨水与无水乙醇的混合容器在恒温下均匀搅拌，按照无水乙醇：正硅酸乙酯为3.5～7.5的体积组分比将正硅酸乙酯缓慢滴加到混合容器中进行反应，反应完成后，将混合容器形成的混合溶液烘干后形成sio2微球粉末，将sio2微球粉末存放在离心管中备用；

5、步骤二、聚甲基氢硅氧烷改性纳米sio2微球的制备：取制备好的纳米sio2微球粉末若干组分别放入混合容器中，加入sio2微球粉末与聚甲基氢硅氧烷质量比为4:1～1:2的若干组聚甲基氢硅氧烷，并加入1～7％的二月桂酸二丁基锡进行催化反应，在室温下将混合搅拌，将反应完成的试样进行离心洗涤，把洗好的试样进行烘干，取出干燥后的试样封存标号；

6、步骤三、玻璃基片的预处理：将若干玻璃基片用自来水和蒸馏水分别淋洗，再放入超声清洗机中洗涤，超声洗涤完成后用蒸馏水淋洗，然后放入乙醇溶液中超声洗涤，将洗净的玻璃基片进行烘干，烘干后的玻璃基片放入浓硫酸和双氧水体积比为3：1的溶液中浸泡，将浸泡过液的玻璃片在蒸馏水中超声清洗烘干后标号备用；

7、步骤四、改性纳米sio2膜的制备：将步骤二改性好的sio2微球粉末溶解在丁腈或苯中，将其超声分散10-60min以保证sio2微球粉末均匀分散在丁腈或苯内，将处理好的标号玻璃基片浸渍在溶液中20s，后缓慢提拉离开溶液，在室温下静置4min，重复上述操作后将双面蒙砂后的玻璃片进行烘干，取出烘干好的玻璃片即可得到正反两面蒙砂的玻璃片。

8、优选的，步骤一中所述混合容器在搅拌前容器口用保鲜膜包裹，正硅酸乙酯以每秒一滴的速度通过分液漏斗添加至氨水与无水乙醇的混合溶液中进行反应，步骤一的恒温搅拌的温度为40℃，反应时间为2h。

9、优选的，步骤二中的搅拌催化反应时间为2h，反应完成的试样离心洗涤三至四次。

10、优选的，步骤一、步骤二中的搅拌过程均通过磁力搅拌器完成，磁力搅拌器转速设定为500-700r/min。

11、优选的，步骤四中的提拉速度为0.5-1mm/min，提拉操作重复一次以上，每次重复提拉操作前对玻璃基片进行间隔2-4min的静置处理。

12、优选的，步骤一至四中的烘干操作均在鼓风干燥箱内进行，鼓风干燥箱温度为80℃，烘干时间6-24h。

13、优选的，步骤三中所述玻璃基片在浓硫酸和双氧水形成的溶液中浸泡时间为1～30min。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、本发明采用蒙砂工艺在玻璃表面成功形成了疏水性膜层结构，该膜层结构由尺寸均一的纳米二氧化硅材料经过改性后制备得到，该蒙砂玻璃的透光性通过配置的改性sio2微球粉末浓度配比及膜层厚度进行调节，具有良好的附着力及较高的疏水性能，对玻璃表面无破坏，因而对其力学性能和对钢化后的玻璃适用，也适用其他镀膜玻璃，大大拓宽了玻璃表面深加工的应用领域。

技术特征：

1.一种防水蒙砂玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种防水蒙砂玻璃的制备方法，其特征在于：步骤一中所述混合容器在搅拌前容器口用保鲜膜包裹，正硅酸乙酯以每秒一滴的速度通过分液漏斗添加至氨水与无水乙醇的混合溶液中进行反应，步骤一的恒温搅拌的温度为40℃，反应时间为2h。

3.根据权利要求1所述的一种防水蒙砂玻璃的制备方法，其特征在于：步骤二中的搅拌催化反应时间为2h，反应完成的试样离心洗涤三至四次。

4.根据权利要求2或3所述的一种防水蒙砂玻璃的制备方法，其特征在于：步骤一、步骤二中的搅拌过程均通过磁力搅拌器完成，磁力搅拌器转速设定为500-700r/min。

5.根据权利要求1所述的一种防水蒙砂玻璃的制备方法，其特征在于：步骤四中的提拉速度为0.5-1mm/min，提拉操作重复一次以上，每次重复提拉操作前对玻璃基片进行间隔2-4min的静置处理。

6.根据权利要求1或2所述的一种防水蒙砂玻璃的制备方法，其特征在于：步骤一至四中的烘干操作均在鼓风干燥箱内进行，鼓风干燥箱温度为80℃，烘干时间6-24h。

7.根据权利要求6所述的一种防水蒙砂玻璃的制备方法，其特征在于：步骤三中所述玻璃基片在浓硫酸和双氧水形成的溶液中浸泡时间为1～30min。

技术总结
本发明提供一种防水蒙砂玻璃的制备方法，包括以下步骤：步骤一、纳米SiO<subgt;2</subgt;微球的制备：将SiO<subgt;2</subgt;微球粉末存放在离心管中备用；步骤二、聚甲基氢硅氧烷改性纳米SiO<subgt;2</subgt;微球的制备：并加入二月桂酸二丁基锡进行催化反应，在室温下将混合搅拌，步骤三、玻璃基片的预处理：烘干后的玻璃基片放入浓硫酸和双氧水体积比为3：1的溶液中浸泡，将浸泡过液的玻璃片在蒸馏水中超声清洗烘干后标号备用；步骤四、改性纳米SiO<subgt;2</subgt;膜的制备：缓慢提拉离开溶液，本发明采用蒙砂工艺在玻璃表面成功形成了疏水性膜层结构，该膜层结构由尺寸均一的纳米二氧化硅材料经过改性后制备得到，具有良好的附着力及较高的疏水性能，对玻璃表面无破坏，大大拓宽了玻璃表面深加工的应用领域。

技术研发人员：焦宇鸿,丁明,石春杰,葛金龙,孙晴
受保护的技术使用者：蚌埠学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15