CN102108010B - 玻璃复合材料及其制备方法和减反射自清洁玻璃产品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种玻璃复合材料，其中，该玻璃复合材料包括玻璃基板以及依次层压于该玻璃基板表面的第一树脂层、SiO2层、第二树脂层和TiO2层；所述第一树脂层由n层PSS层和n层PDDA层交替层叠得到，且PSS层与所述玻璃基板接触；所述第二树脂层由m层PDDA层和m层PSS层交替层叠得到，且PSS层与所述TiO2层接触，n为3-20，m为3-20，PSS为聚苯乙烯磺酸钠，重均分子量为60,000-80,000；PDDA为聚(二烯丙基二甲基氯化铵)，重均分子量为200,000-350,000。本发明还提供了一种玻璃复合材料的制备方法。本发明还提供了一种减反射自清洁玻璃产品。该减反射自清洁玻璃产品比玻璃基板的透光率高出5-5.8个百分点，本发明提供的减反射自清洁玻璃产品的亲水角小于6℃，且具有40-45％转化率的光催化效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃复合材料及其制备方法以及由该玻璃复合材料制得的减反射自清洁玻璃产品。
背景技术
目前，制备二氧化钛/二氧化硅复合材料的方法主要采用传统的溶胶-凝胶法。该方法主要存在二氧化钛层和二氧化硅层厚度不易控制的问题，特别是二氧化钛溶胶一般呈微黄色，涂敷后会减弱玻璃基板的透光率，而且使用传统的溶胶-凝胶法制备的氧化钛层厚度较厚，一般400nm至2um，对制得的二氧化钛/二氧化硅复合材料的透光率影响较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的制备二氧化钛/二氧化硅复合材料的方法所存在的二氧化钛层和二氧化硅层厚度不易控制从而影响透光率的问题，提供一种厚度容易控制的玻璃复合材料及其制备方法以及由该玻璃复合材料制得的减反射自清洁玻璃产品。
本发明提供了一种玻璃复合材料，其中，该玻璃复合材料包括玻璃基板以及依次层压于该玻璃基板表面的第一树脂层、SiO2层、第二树脂层和TiO2层；所述第一树脂层由n层PSS层和n层PDDA层交替层叠得到，且PSS层与所述玻璃基板接触；所述第二树脂层由m层PDDA层和m层PSS层交替层叠得到，且PSS层与所述TiO2层接触，n为3-20，m为3-20，PSS为聚苯乙烯磺酸钠，重均分子量为60,000-80,000；PDDA为聚(二烯丙基二甲基氯化铵)，重均分子量为200,000-350,000。
本发明还提供了一种玻璃复合材料的制备方法，其中，该方法包括：将玻璃基板浸渍于PSS水溶液中，以在玻璃基板表面覆盖一层PSS层；将覆盖有PSS层的玻璃基板浸渍于PDDA水溶液中，以在PSS层上覆盖一层PDDA层；重复覆盖PSS层和覆盖PDDA层的操作n次，以在玻璃基板上形成第一树脂层；将形成有第一树脂层的玻璃基板浸渍于氧化硅溶胶中，以在第一树脂层上覆盖一层SiO2层；将覆盖了一层SiO2层的玻璃基板浸渍于PDDA水溶液中，以在SiO2层上覆盖一层PDDA层；将覆盖了PDDA层的玻璃基板浸渍于PSS水溶液中，以在PDDA层上覆盖一层PSS层；重复覆盖PDDA层和覆盖PSS层的操作m次，以在SiO2层上形成第二树脂层；将形成有第二树脂层的玻璃基板浸渍于氧化钛溶胶中，以在第二树脂层上覆盖一层TiO2层。
本发明还提供了一种减反射自清洁玻璃产品，该减反射自清洁玻璃产品由本发明提供的玻璃复合材料在400-550℃下烘烤30-60分钟得到。
本发明中，由于PSS在水溶液中水解后聚合物官能团部分带负电荷，PDDA在水溶液中水解后聚合物官能团部分带正电荷，通过n层PSS层和n层PDDA层交替层叠的电荷复合效应，使得在覆盖了第一树脂层的玻璃基板上只能覆盖120-150纳米厚的SiO2层；同理，通过m层PDDA层和m层PSS层交替层叠的电荷复合效应，使得在覆盖了第二树脂层的玻璃基板上只能覆盖20-50纳米厚的TiO2层，从而可以分别通过控制PSS和PDDA交替层叠层的层数来容易地控制SiO2层的厚度，通过控制PDDA和PSS交替层叠层的层数来容易地控制TiO2层的厚度。
通过将本发明提供的玻璃复合材料在400-550℃下烘烤30-60分钟，即可使第一树脂层和第二树脂层气化掉，从而形成需要的具有SiO2层和TiO2层的总厚度为130-190纳米的减反射自清洁玻璃产品，该减反射自清洁玻璃产品比玻璃基板的透光率高出5-5.8个百分点，本发明提供的减反射自清洁玻璃产品的亲水角小于6℃，且具有40-45％转化率的光催化效果。
具体实施方式
本发明提供了一种玻璃复合材料，其中，该玻璃复合材料包括玻璃基板以及依次层压于该玻璃基板表面的第一树脂层、SiO2层、第二树脂层和TiO2层；所述第一树脂层由n层PSS层和n层PDDA层交替层叠得到，且PSS层与所述玻璃基板接触；所述第二树脂层由m层PDDA层和m层PSS层交替层叠得到，且PSS层与所述TiO2层接触，n为3-20，m为3-20，PSS为聚苯乙烯磺酸钠，重均分子量为60,000-80,000；PDDA为聚(二烯丙基二甲基氯化铵)，重均分子量为200,000-350,000。
其中，所述第一树脂层的厚度可以为1-10纳米，；所述SiO2层的厚度可以为120-150纳米；所述第二树脂层的厚度可以为1-10纳米；所述TiO2层的厚度可以为20-50纳米。
本发明还提供了一种玻璃复合材料的制备方法，其中，该方法包括：将玻璃基板浸渍于PSS水溶液中，以在玻璃基板表面覆盖一层PSS层；将覆盖有PSS层的玻璃基板浸渍于PDDA水溶液中，以在PSS层上覆盖一层PDDA层；重复覆盖PSS层和覆盖PDDA层的操作n次，以在玻璃基板上形成第一树脂层；将形成有第一树脂层的玻璃基板浸渍于氧化硅溶胶中，以在第一树脂层上覆盖一层SiO2层；将覆盖了一层SiO2层的玻璃基板浸渍于PDDA水溶液中，以在SiO2层上覆盖一层PDDA层；将覆盖了PDDA层的玻璃基板浸渍于PSS水溶液中，以在PDDA层上覆盖一层PSS层；重复覆盖PDDA层和覆盖PSS层的操作m次，以在SiO2层上形成第二树脂层；将形成有第二树脂层的玻璃基板浸渍于氧化钛溶胶中，以在第二树脂层上覆盖一层TiO2层。
其中，所述PSS水溶液中PSS的浓度可以为1-3×10-3g/ml，所述PDDA水溶液的浓度可以为1-3×10-3g/ml。
覆盖于玻璃基板表面的PSS层和PDDA层的厚度由玻璃基板与PSS之间和PSS与PDDA之间的静电吸附作用所决定，覆盖于SiO2层表面的PDDA层和PSS层的厚度由SiO2层与PSS之间和PDDA与PSS之间的静电吸附作用所决定，所以只要分别限定了重复覆盖PSS层和覆盖PDDA层的操作次数和重复覆盖PDDA层和覆盖PSS层的操作次数，就限定了n层PSS和n层PDDA交替层叠层以及m层PDDA和m层PSS交替层叠层的厚度；同时，如上所述，限定了n层PSS和n层PDDA交替层叠层的厚度，就决定了覆盖于第一树脂层上的SiO2层的厚度；限定了m层PDDA和m层PSS交替层叠层的厚度，就决定了覆盖于第二树脂层上的TiO2层的厚度，从而可以分别通过控制PSS和PDDA交替层叠层的层数来容易地控制SiO2层的厚度，通过控制PDDA和PSS交替层叠层的层数来容易地控制TiO2层的厚度。如上所述，n可以为3-20，m可以为3-20。
本发明对浸渍的时间没有特别的限定，只要能使覆盖层较好地附着在基材上即可，优选情况下，将玻璃基板浸渍于PSS水溶液中的时间可以为10-20分钟，将玻璃基板浸渍于PDDA水溶液中的时间可以为10-20分钟，将玻璃基板浸渍于氧化硅溶胶中的时间可以为5-20分钟，将玻璃基板浸渍于氧化钛溶胶中的时间可以为10-30分钟。
优选情况下，为了使每一层覆盖层的粘附性更好，该方法还包括在每一步覆盖层操作结束后，先用去离子水清洗，再干燥。所述干燥方法可以为吹干或在60-180℃下烘干。
优选情况下，为了使PSS更容易附着在玻璃基板上，该方法还包括在将玻璃基板浸入PSS水溶液中之前对玻璃基板进行活化处理。所述活化处理的方法可以包括将玻璃基板浸渍于体积比1-3∶1的硫酸水溶液和双氧水中10-20分钟，其中所述硫酸水溶液的浓度为50-98重量％，所述双氧水的浓度为10-30重量％。
优选情况下，该方法还包括在覆盖TiO2层结束后进行干燥处理。所述干燥方法可以为室温晾干或在60-180℃下烘干。
本发明中，所述氧化硅溶胶可以为酸性氧化硅溶胶或碱性氧化硅溶胶。
所述酸性氧化硅溶胶的pH值一般可以为1-6。所述酸性氧化硅溶胶的制备方法已为本领域技术人员所公知，例如可以通过如下方法制得：以制得的酸性氧化硅溶胶的总量为基准，将20-40重量％的饱和或不饱和硅酸酯、50-70重量％的无水乙醇、5-15重量％的水和0.1-1重量％的第一催化剂混合均匀。所述第一催化剂可以为盐酸、硝酸和硫酸中的一种或两种以上。
所述碱性氧化硅溶胶的pH值一般可以为7.5-12。所述碱性氧化硅溶胶的制备方法已为本领域技术人员所公知，例如通过可以如下方法制得：以制得的碱性氧化硅溶胶的总量为基准，将5-20重量％的饱和或不饱和硅酸酯、70-90重量％的无水乙醇、0.1-5重量％的水和0.1-5重量％的第二催化剂混合均匀。所述第二催化剂可以为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的一种或两种以上，优选为氨水。
上述制备酸性氧化硅溶胶或碱性氧化硅溶胶中所使用的所述饱和或不饱和硅酸酯可以为正硅酸乙酯、甲基甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、三乙基甲氧基硅烷和三乙基乙氧基硅烷中的一种或两种以上。
所述氧化钛溶胶可以通过如下方法制得：将重量比为10-20∶1的无水醇和钛酸酯混合均匀后，与钛酸酯的1-2重量倍的稳定剂混合均匀，所述稳定剂用于使钛酸四丁酯的分解速度更平稳，所述稳定剂可以为二乙醇胺、三乙醇胺、一缩二乙二醇和二缩二乙二醇中的一种或两种以上。所述钛酸酯可以为钛酸四丁酯。
本发明的一个优选的实施方式包括：
将玻璃基板在体积比为1-3∶1的浓度为50-98重量％的H2SO4水溶液和浓度为10-30重量％的H2O2水溶液的混合水溶液中室温浸泡10-20min，取出，去离子水清洗，干燥后浸泡在浓度为1-3×10-3g/ml的PSS水溶液中10-20min，取出，水洗吹干；再浸泡在中浓度为1-3×10-3g/ml的PDDA水溶液中10-20min，取出，水洗吹干，得到PSS薄膜和PDDA薄膜，重复覆盖PSS层和覆盖PDDA层的操作n次，即在玻璃基板上覆盖了第一树脂层；
将形成有第一树脂层的玻璃基板浸入氧化硅溶胶中5-20min，取出，烤箱60-180℃低温烘干或室温晾干，以在第一树脂层上覆盖一层SiO2层；
浸入浓度为1-3×10-3g/ml的PDDA水溶液中10-20min，取出，水洗吹干，浸泡在浓度为1-3×10-3g/ml的PSS水溶液中10-20min，取出，水洗吹干，得到PDDA薄膜和PSS薄膜，重复覆盖PDDA层和覆盖PSS层的操作m次，即在SiO2层上覆盖了第二树脂层；
将形成有第二树脂层的玻璃基板浸泡在氧化钛溶胶中10-30min，取出，烤箱60-180℃低温烘干或室温晾干，以在第二树脂层上覆盖一层TiO2层。
经过上述处理，得到具有玻璃基板/第一树脂层/SiO2层/第二树脂层/TiO2层结构的玻璃复合材料。
本发明还提供了一种减反射自清洁玻璃产品，该减反射自清洁玻璃产品由本发明提供的玻璃复合材料在400-550℃下烘烤30-60分钟得到。
经过上述烘烤，第一树脂层和第二树脂层将被气化，残留具有玻璃基板/SiO2层/TiO2层结构的减反射自清洁玻璃产品，即所述减反射自清洁玻璃产品包括玻璃基板以及依次层压于该玻璃基板表面的SiO2层和TiO2层。
由于烘烤后SiO2层和TiO2层直接接触，而TiO2层中的TiO2颗粒较大且不连续，SiO2层中的SiO2颗粒较小，这样使得SiO2层和TiO2层叠加后得到的减反射自清洁玻璃产品中的SiO2层和TiO2层的总厚度一般小于上述玻璃复合材料中的SiO2层和TiO2层的总厚度。如上所述，在上述玻璃复合材料中的SiO2层的厚度可以为120-150纳米，TiO2层的厚度可以为20-50纳米，则在上述玻璃复合材料中的SiO2层和TiO2层的总厚度可以为140-200纳米；而在得到的减反射自清洁玻璃产品中的SiO2层和TiO2层的总厚度可以为130-190纳米。
下面通过实施例对本发明进行更详细的说明。
实施例
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的玻璃复合材料及其制备方法以及减反射自清洁玻璃产品。
1、玻璃复合材料的制备
(1)氧化硅溶胶的制备
取160g无水乙醇加入18g水和2g硝酸，搅拌均匀后向溶液中滴加72g正硅酸乙酯。配制出氧化硅溶胶，pH值在2-3之间。
(2)氧化钛溶胶的制备
量取31g无水乙醇倒入烧杯中，加入2g钛酸四丁酯，磁力搅拌10min，加入3.19g二乙醇胺。配制成氧化钛溶胶。
(3)玻璃复合材料的制备
将玻璃基板(购于东莞南玻太阳玻璃有限公司超白玻璃型号，透光率为91.5017)在体积比为7∶3的浓度为98重量％的H2SO4水溶液和浓度为30重量％的H2O2水溶液的混合水溶液中室温浸泡10min，取出，去离子水清洗，干燥后浸泡在浓度为1×10-3g/ml的PSS(Aldrich公司生产的poly(sodium-p-styrenesulfonate)，重均分子量为70,000)水溶液中10min，取出，水洗吹干；再浸泡在中浓度为1×10-3g/ml的PDDA(Aldrich公司生产的Poly(diallyldimethylammonium chloride)，重均分子量为200,000-350,000)水溶液中10min，取出，水洗吹干，得到PSS薄膜和PDDA薄膜，重复覆盖PSS层和覆盖PDDA层的操作3次，即在玻璃基板上覆盖了第一树脂层；
将覆盖了第一树脂层的玻璃基板浸入上述氧化硅溶胶中5min，取出，室温晾干，以在第一树脂层上覆盖一层SiO2层；
浸入浓度为1×10-3g/ml的PDDA水溶液中10min，取出，水洗吹干，浸泡在浓度为1×10-3g/ml的PSS水溶液中10min，取出，水洗吹干，得到PDDA薄膜和PSS薄膜，重复覆盖PDDA层和覆盖PSS层的操作3次，即在SiO2层上覆盖了第二树脂层；
将覆盖了第二树脂层的玻璃基板浸泡在上述氧化钛溶胶中10min，取出，室温晾干，以在第二树脂层上覆盖一层TiO2层。
经过上述处理，得到具有玻璃基板/第一树脂层/SiO2层/第二树脂层/TiO2层结构的玻璃复合材料。经测试，所制得的玻璃复合材料中，从距离玻璃表面向远离玻璃基材表面的方向，各层覆盖层的厚度分别为：第一树脂层的厚度为1纳米，SiO2层的厚度为130纳米，第二树脂层的厚度为1纳米，TiO2层的厚度为37纳米。
2、减反射自清洁玻璃产品的制备
将上述制备的玻璃复合材料在400℃下烘烤60分钟，得到减反射自清洁玻璃产品A1，该减反射自清洁玻璃产品A1中的SiO2层和TiO2层的总厚度为149纳米。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的玻璃复合材料及其制备方法以及减反射自清洁玻璃产品。
1、玻璃复合材料的制备
(1)氧化硅溶胶的制备
与实施例1同样地制备氧化硅溶胶。
(2)氧化钛溶胶的制备
与实施例1同样地制备氧化钛溶胶。
(3)玻璃复合材料的制备
将与实施例1同样的玻璃基板在体积比为1∶1的浓度为50重量％的H2SO4水溶液和浓度为10重量％的H2O2水溶液的混合水溶液中室温浸泡15min，取出，去离子水清洗，干燥后浸泡在浓度为2×10-3g/ml的与实施例1中同样的PSS水溶液中15min，取出，水洗吹干；再浸泡在中浓度为2×10-3g/ml的与实施例1中同样的PDDA水溶液中15min，取出，水洗吹干，得到PSS薄膜和PDDA薄膜，重复覆盖PSS层和覆盖PDDA层的操作7次，即在玻璃基板上覆盖了第一树脂层；
将覆盖了第一树脂层的玻璃基板浸入上述氧化硅溶胶中10min，取出，烤箱80℃低温烘干，以在第一树脂层上覆盖一层SiO2层；
浸入浓度为2×10-3g/ml的PDDA水溶液中15min，取出，水洗吹干，浸泡在浓度为2×10-3g/ml的PSS水溶液中15min，取出，水洗吹干，得到PDDA薄膜和PSS薄膜，重复覆盖PDDA层和覆盖PSS层的操作7次，即在SiO2层上覆盖了第二树脂层；
将覆盖了第二树脂层的玻璃基板浸泡在上述氧化钛溶胶中20min，取出，烤箱100℃低温烘干，以在第二树脂层上覆盖一层TiO2层。
经过上述处理，得到具有玻璃基板/第一树脂层/SiO2层/第二树脂层/TiO2层结构的玻璃复合材料。经测试，所制得的玻璃复合材料中，从距离玻璃表面向远离玻璃基材表面的方向，各层覆盖层的厚度分别为：第一树脂层的厚度为3纳米，SiO2层的厚度为133纳米，第二树脂层的厚度为3纳米，TiO2层的厚度为32纳米。
2、减反射自清洁玻璃产品的制备
将上述制备的玻璃复合材料在450℃下烘烤50分钟，得到减反射自清洁玻璃产品A2，该减反射自清洁玻璃产品A2中的SiO2层和TiO2层的总厚度为159纳米。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的玻璃复合材料及其制备方法以及减反射自清洁玻璃产品。
1、玻璃复合材料的制备
(1)氧化硅溶胶的制备
与实施例1同样地制备氧化硅溶胶。
(2)氧化钛溶胶的制备
与实施例1同样地制备氧化钛溶胶。
(3)玻璃复合材料的制备
将与实施例1同样的玻璃基板在体积比为3∶1的浓度为70重量％的H2SO4水溶液和浓度为20重量％的H2O2水溶液的混合水溶液中室温浸泡20min，取出，去离子水清洗，干燥后浸泡在浓度为3×10-3g/ml的与实施例1中同样的PSS水溶液中20min，取出，水洗吹干；再浸泡在中浓度为3×10-3g/ml的与实施例1中同样的PDDA水溶液中20min，取出，水洗吹干，得到PSS薄膜和PDDA薄膜，重复覆盖PSS层和覆盖PDDA层的操作18次，即在玻璃基板上覆盖了第一树脂层；
将覆盖了第一树脂层的玻璃基板浸入上述氧化硅溶胶中20min，取出，烤箱150℃低温烘干，以在第一树脂层上覆盖一层SiO2层；
浸入浓度为3×10-3g/ml的PDDA水溶液中20min，取出，水洗吹干，浸泡在浓度为3×10-3g/ml的PSS水溶液中20min，取出，水洗吹干，得到PDDA薄膜和PSS薄膜，重复覆盖PDDA层和覆盖PSS层的操作18次，即在SiO2层上覆盖了第二树脂层；
将覆盖了第二树脂层的玻璃基板浸泡在上述氧化钛溶胶中30min，取出，烤箱100℃低温烘干，以在第二树脂层上覆盖一层TiO2层。
经过上述处理，得到具有玻璃基板/第一树脂层/SiO2层/第二树脂层/TiO2层结构的玻璃复合材料。经测试，所制得的玻璃复合材料中，从距离玻璃表面向远离玻璃基材表面的方向，各层覆盖层的厚度分别为：第一树脂层的厚度为8纳米，SiO2层的厚度为132纳米，第二树脂层的厚度为8纳米TiO2层的厚度为32纳米。
2、减反射自清洁玻璃产品的制备
将上述制备的玻璃复合材料在550℃下烘烤30分钟，得到减反射自清洁玻璃产品A3，该减反射自清洁玻璃产品A3中的SiO2层和TiO2层的总厚度为151纳米。
对比例1
本对比例用于说明利用现有的溶胶-凝胶法制得的减反射自清洁玻璃产品。
先与实施例1同样地分别制备氧化硅溶胶和氧化钛溶胶，然后将与实施例1同样的玻璃基材浸泡在氧化硅溶胶中5min，取出，室温晾干；再浸泡在氧化钛溶胶中10min，取出，室温晾干。经过上述处理，得到具有玻璃基板/SiO2层/TiO2层结构的减反射自清洁玻璃产品AC1。经测试，所制得的减反射自清洁玻璃产品中的SiO2层和TiO2层的总厚度为430纳米。
性能测试
1、透光率测试
采用LCD-5200光电特性测试仪，扫描380-780nm波段，按照GBT2680-1994公开的太阳光各波段分布特性，测试实施例1-3以及对比例1的减反射自清洁玻璃产品A1-A3以及AC1表面对可见光的透光率，结果如下表1所示。
减反射自清洁玻璃产品的透光率与玻璃基材的透光率的差越大，说明制得的减反射自清洁玻璃产品的增透射效果越好。
表1
| 减反射自清洁玻璃产品 | 透光率(％) | 减反射自清洁玻璃产品的透光率与玻璃基材的透光率的差(％) | |
| 实施例1 | A1 | 96.5312 | 5.0295 |
| 实施例2 | A2 | 97.3138 | 5.8121 |
| 实施例3 | A3 | 97.2316 | 5.7299 |
| 对比例1 | AC1 | 87.4531 | -4.0486 |
2、光催化活性测试
1)分别量取20ml浓度为20mg/L的亚甲基蓝溶液，装在100ml的培养皿中；
2)将减反射自清洁玻璃产品A1-A3以及AC1分别放入培养皿中，根据光源来决定减反射自清洁玻璃产品的放置位置，使得光照距离为10cm，保证光照的强度均匀；
3)将培养皿置于18W紫外灯和40W汞灯下进行光照，尽量让减反射自清洁玻璃产品受到相同的光强。光照4h后观察亚甲基蓝溶液降解情况。
4)照射实验结束后对降解后的亚甲基蓝溶液定容至20ml，进行吸光度测试，测试结果对照亚甲基蓝浓度-吸光度曲线，计算亚甲基蓝溶液的降解率，结果如下表2所示。
亚甲基蓝溶液的降解率越高，说明制得的减反射自清洁玻璃产品的自清洁效果越好，即光催化效果越好。
表2
| 减反射自清洁玻璃产品 | 亚甲基蓝溶液的降解率(％) | |
| 实施例1 | A1 | 45％ |
| 实施例2 | A2 | 40％ |
| 实施例3 | A3 | 41％ |
| 对比例1 | AC1 | 20％ |
3、亲水角测试
用型号为OCA40的全自动视频微观接触角测量仪分别测试反射自清洁玻璃产品A1-A3以及AC1的亲水角。
亲水角越小，说明减反射自清洁玻璃产品的亲水性越好，说明了减反射自清洁玻璃产品对可溶于水的污物的自清洁能力越强。
表3
| 减反射自清洁玻璃产品 | 亲水角(℃) | |
| 实施例1 | A1 | 5.6 |
| 实施例2 | A2 | 4.3 |
| 实施例3 | A3 | 4.6 |
| 对比例1 | AC1 | 13 |
从表1-3的数据可以看出，由于实施例1很容易将减反射自清洁玻璃产品中SiO2层和TiO2层的总厚度控制在160纳米，而用现有的溶胶-凝胶法制得的减反射自清洁玻璃产品AC1中SiO2层和TiO2层的总厚度不易控制，为400纳米以上较厚的厚度，其结果，减反射自清洁玻璃产品AC1的透光率、光催化活性和亲水性均不如实施例1制得的减反射自清洁玻璃产品A1好。
Claims (12)
1.一种玻璃复合材料，其特征在于，该玻璃复合材料包括玻璃基板以及依次层压于该玻璃基板表面的第一树脂层、SiO2层、第二树脂层和TiO2层；所述第一树脂层由n层PSS层和n层PDDA层交替层叠得到，且PSS层与所述玻璃基板接触；所述第二树脂层由m层PDDA层和m层PSS层交替层叠得到，且PSS层与所述TiO2层接触，n为3-20，m为3-20，PSS为聚苯乙烯磺酸钠，重均分子量为60,000-80,000；PDDA为聚二烯丙基二甲基氯化铵，重均分子量为200,000-350,000。
2.根据权利要求1所述的玻璃复合材料，其中，所述第一树脂层的厚度为1-10纳米，所述SiO2层的厚度为120-150纳米；所述第二树脂层的厚度为1-10纳米，所述TiO2层的厚度为20-50纳米。
3.权利要求1或2所述的玻璃复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：
将玻璃基板浸渍于PSS水溶液中，以在玻璃基板表面覆盖一层PSS层；将覆盖有PSS层的玻璃基板浸渍于PDDA水溶液中，以在PSS层上覆盖一层PDDA层；重复覆盖PSS层和覆盖PDDA层的操作n次，以在玻璃基板上形成第一树脂层；
将形成有第一树脂层的玻璃基板浸渍于氧化硅溶胶中，以在第一树脂层上覆盖一层SiO2层；
将覆盖了一层SiO2层的玻璃基板浸渍于PDDA水溶液中，以在SiO2层上覆盖一层PDDA层；将覆盖了PDDA层的玻璃基板浸渍于PSS水溶液中，以在PDDA层上覆盖一层PSS层；重复覆盖PDDA层和覆盖PSS层的操作m次，以在SiO2层上形成第二树脂层；
将形成有第二树脂层的玻璃基板浸渍于氧化钛溶胶中，以在第二树脂层上覆盖一层TiO2层。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述PSS水溶液中PSS的浓度为1×10-3g/ml-3×10-3g/ml，所述PDDA水溶液的浓度为1×10-3g/ml-3×10-3g/ml。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，将玻璃基板浸渍于PSS水溶液中的时间为10-20分钟，将玻璃基板浸渍于PDDA水溶液中的时间为10-20分钟，将玻璃基板浸渍于氧化硅溶胶中的时间为5-20分钟，将玻璃基板浸渍于氧化钛溶胶中的时间为10-30分钟。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，该方法还包括在将玻璃基板浸入PSS水溶液中之前对玻璃基板进行活化处理。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述活化处理的方法包括将玻璃基板浸渍于体积比1-3：1的硫酸水溶液和双氧水中10-20分钟，其中所述硫酸水溶液的浓度为50-98重量%，所述双氧水的浓度为10-30重量%。
8.根据权利要求3所述的方法，其中，所述氧化硅溶胶为酸性氧化硅溶胶或碱性氧化硅溶胶，所述酸性氧化硅溶胶的pH值为1-6，所述碱性氧化硅溶胶的pH值为7.5-12。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述酸性氧化硅溶胶通过如下方法制得：以制得的酸性氧化硅溶胶的总量为基准，将20-40重量％的饱和或不饱和硅酸酯、50-70重量％的无水乙醇、5-15重量％的水和0.1-1重量％的第一催化剂混合均匀，所述第一催化剂为盐酸、硝酸和硫酸中的一种或两种以上；
所述碱性氧化硅溶胶通过如下方法制得：以制得的碱性氧化硅溶胶的总量为基准，将5-20重量％的饱和或不饱和硅酸酯、70-90重量％的无水乙醇、0.1-5重量％的水和0.1-5重量％的第二催化剂混合均匀，所述第二催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的一种或两种以上。
10.根据权利要求3所述的方法，其中，所述氧化钛溶胶通过如下方法制得：将重量比为10-20：1的无水醇和钛酸酯混合均匀后，与钛酸酯的1-2重量倍的稳定剂混合均匀。
11.一种减反射自清洁玻璃产品，其特征在于，该减反射自清洁玻璃产品由权利要求1-2中任意一项所述的玻璃复合材料或者利用权利要求3-10中任意一项所述的方法制得的玻璃复合材料在400-550℃下烘烤30-60分钟得到。
12.根据权利要求11所述的减反射自清洁玻璃产品，其中，所述减反射自清洁玻璃产品包括玻璃基板以及依次层压于该玻璃基板表面的SiO2层和TiO2层；所述层压于该玻璃基板表面的SiO2层和TiO2层的总厚度为130-190纳米。
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