CN102211877B - 一种高自洁亲水玻璃及制备方法 - Google Patents

一种高自洁亲水玻璃及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102211877B
CN102211877B CN 201110089601 CN201110089601A CN102211877B CN 102211877 B CN102211877 B CN 102211877B CN 201110089601 CN201110089601 CN 201110089601 CN 201110089601 A CN201110089601 A CN 201110089601A CN 102211877 B CN102211877 B CN 102211877B
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass
preparation
self
cleaning hydrophilic
cleaning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201110089601
Other languages
English (en)
Other versions
CN102211877A (zh
Inventor
丁士文
景航坤
李会静
苏春阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei University
Original Assignee
Hebei University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei University filed Critical Hebei University
Priority to CN 201110089601 priority Critical patent/CN102211877B/zh
Publication of CN102211877A publication Critical patent/CN102211877A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102211877B publication Critical patent/CN102211877B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高自洁亲水玻璃，结构中包括普通玻璃层，此普通玻璃层上贴覆设置高自洁亲水层；此高自洁亲水玻璃的制备步骤包括：A、四氯化钛溶液的配制；B、水解：取上步所得四氯化钛溶液，滴入氨水溶液，得二氧化钛沉淀；C、络合：将上步所得滤饼打成浆体，然后加入酒石酸或丙二酸，得到无色透明溶液；D、加热回流水解：得到纳米二氧化钛无色透明水溶胶；E、高自洁亲水层的制备：利用高压喷枪将上步所得无色透明水溶胶均匀喷涂至普通玻璃表面，室温下自然晾干即可。本发明的高自洁亲水玻璃，在光照条件下能够使玻璃表面的有机废物自动分解成无害气体，达到玻璃表层的高度自我清洁，同时此玻璃具有高度的亲水性和高度的稳定性。

Description

一种高自洁亲水玻璃及制备方法
技术领域
本发明涉及一种玻璃制品，尤其是一种具有高度自我清洁功能并具有高度亲水性的玻璃；本发明还涉及此玻璃的制备方法。
背景技术
目前，在日常生活和建筑工业上均以普通SiO2玻璃为最常见，另外还有经改良的SiO2玻璃，即从硬度、透光等方面对传统玻璃进行了改性，使得传统玻璃作为机车挡风玻璃、高楼表层装饰玻璃等出现在人们的生活中。但是问题也随之而来，比如在风雨天，机车玻璃的疏水性使得雨水形成水珠附着在玻璃表层，虽然有雨刷器的存在，但还是不能消除水珠对司机视野的影响；另外，同样由于机车玻璃的疏水性，在冬季外界比较寒冷，车内比较温暖，呼吸出的湿气易在玻璃上凝结成雾状，对司机的行车安全亦会造成极大负面影响。对于高楼表层玻璃，一般均需专业人员利用吊索高空作业对其进行清理，耗费巨大的人力物力。基于此，研制开发一种具有自我清洁功能并具有高度亲水性的玻璃，成为当下亟需解决的技术难题。
另外，本发明人的在先专利《一种新型室内空气净化剂及其制备方法》，提供了一种可涂覆于玻璃表层的光触媒溶胶，但是这种光触媒溶胶的亲水性不高，且结构稳定性和结晶粒度均存在一定的不足。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高自洁亲水玻璃，在光照条件下能够使玻璃表面的有机废物自动分解成无害气体，达到玻璃表层的高度自我清洁，同时此玻璃具有高度的亲水性和高度的稳定性；本发明同时提供此高自洁亲水玻璃的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种高自洁亲水玻璃，结构中包括普通玻璃层，此普通玻璃层上贴覆设置高自洁亲水层，此高自洁亲水层的材质为二氧化钛溶胶。
一种上述高自洁亲水玻璃的制备方法，其步骤包括：
A、四氯化钛溶液的配制：室温下，将分析纯四氯化钛缓慢滴入蒸馏水中，配制成重量比20%的澄清透明溶液；
B、水解：取上步所得四氯化钛溶液，然后向此溶液中缓慢滴入体积比1:1的氨水溶液，调pH值为7～8，使TiO2+沉淀，然后真空抽滤，得到二氧化钛滤饼；
C、络合：将上步所得滤饼加入30～45倍重量的水打浆成均匀浆体，然后加入酒石酸或丙二酸，其中二氧化钛与酒石酸／丙二酸的摩尔比为1:2～4，搅拌反应4～6h，得到无色透明溶液；
D、加热回流水解：将上步所得无色透明溶液在100℃的温度条件下加热回流20～40min，得到纳米二氧化钛无色透明水溶胶；
E、高自洁亲水层的制备：取普通玻璃，用清水洗净，然后利用高压喷枪将上步所得无色透明水溶胶均匀喷涂至洗净的普通玻璃表面，室温下自然晾干即可；其中，高压喷枪的压力为0.3～0.8 MPa，液体喷速为4～6m/s，喷涂厚度为10～20 nm。
作为上述制备方法的一种优选技术方案，步骤C中，加入酒石酸或丙二酸后，搅拌反应5h，得到无色透明溶液。
作为上述制备方法的一种优选技术方案，步骤C中，二氧化钛与酒石酸／丙二酸的摩尔比为1:2。
作为上述制备方法的另一种优选技术方案，步骤C中，二氧化钛与酒石酸／丙二酸的摩尔比为1:4。
作为上述制备方法的一种优选技术方案，步骤D中，无色透明溶液在100℃的温度条件下加热回流20min，得到纳米二氧化钛无色透明水溶胶。
作为上述制备方法的另一种优选技术方案，步骤D中，无色透明溶液在100℃的温度条件下加热回流40min，得到纳米二氧化钛无色透明水溶胶。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明将无色透明纳米二氧化钛溶胶均匀涂布在玻璃表面，在光照下二氧化钛会产生羟基负离子，具有强氧化性，能使玻璃表面的有机废物分解成无害气体，从而保持玻璃表面的高度洁净；另一方面，光照下产生的羟基负离子会在玻璃表面形成一层亲水性薄层，从而改变传统玻璃的疏水性，使得液态水自然均匀铺开在玻璃表层，而不会凝聚成水珠，影响视线；另外，由于本发明中二氧化钛的颗粒度小，与空气接触表面积大，能够有效去除空气中的甲醛等众多有害物质，而其本身稳定安全，具有较高的环保价值。
生产试验表明，应用本发明的高自洁亲水玻璃，使得高楼表面玻璃可以长时间保持洁净，并且能够分解城市空气中的许多污染物；机车挡风玻璃在雨天不需要雨刷器也能够保持高度的清明透亮，冬季玻璃内层上的湿气也不会凝结成雾状，极大提高司机和周围群众的生命财产安全；同时，本发明对城市空气质量的改善也具有较高的实用价值。
另外，在二氧化钛溶胶的制备过程中，本发明的技术方案与在先专利《一种新型室内空气净化剂及其制备方法》相比，用氨水代替碳酸钠作为中和剂，有效去除了Na+对玻璃亲水性的不利影响，使得本发明制备的二氧化钛溶胶具有高度的亲水性；本发明还用酒石酸／丙二酸代替了柠檬酸，使得二氧化钛溶胶的结构更为稳定，尤其是酒石酸，由于其可以与金属钛离子形成稳定的六元环配合物，结构十分稳定，使得其可以在100℃的温度条件下进行回流水解反应，得到结晶度更好，粒度更小的纳米二氧化钛透明水溶胶；总之，本发明二氧化钛溶胶的亲水性和抗污性能较前者均有了大幅度提高。
具体实施方式
以下实施例详细说明了本发明。制备本发明所使用的各种原料及各项设备均为常规市售产品，均能够通过市场购买直接获得。
实施例1
一种高自洁亲水玻璃，结构中包括普通玻璃层，此普通玻璃层上贴覆设置高自洁亲水层，此高自洁亲水层的材质为二氧化钛溶胶。
上述高自洁亲水玻璃的制备方法，其步骤包括：
A、四氯化钛溶液的配制：室温下，将分析纯四氯化钛缓慢滴入蒸馏水中，配制成重量比20%的澄清透明溶液；
B、水解：取上步所得四氯化钛溶液，然后向此溶液中缓慢滴入体积比1:1的氨水溶液，调pH值为7～8，使TiO2+沉淀，然后真空抽滤，得到二氧化钛滤饼；
C、络合：将上步所得滤饼加入30倍重量的水打浆成均匀浆体，然后加入酒石酸，其中二氧化钛与酒石酸的摩尔比为1:2，搅拌反应5h，得到无色透明溶液；
D、加热回流水解：将上步所得无色透明溶液在100℃的温度条件下加热回流20min，得到纳米二氧化钛无色透明水溶胶；
E、高自洁亲水层的制备：取普通玻璃，用清水洗净，然后利用高压喷枪将上步所得无色透明水溶胶均匀喷涂至洗净的普通玻璃表面，室温下自然晾干即可；其中，高压喷枪的压力为0.3～0.8 MPa，液体喷速为4～6m/s，喷涂厚度为10～20 nm。
用CVST V2.17 3-1接触角测量仪测量本发明制备的玻璃，结果显示其表面接触角平均为0.31°，说明其具有高度的亲水性。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：
①步骤C中，二氧化钛与酒石酸的摩尔比为1:4；
②步骤D中，加热回流40min。
用CVST V2.17 3-1接触角测量仪测量本发明制备的玻璃，结果显示其表面接触角平均为0.28°，说明其具有高度的亲水性。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于：
①步骤C中，加入丙二酸进行络合反应，其中二氧化钛与丙二酸的摩尔比为1:2。
用CVST V2.17 3-1接触角测量仪测量本发明制备的玻璃，结果显示其表面接触角平均为0.34°，说明其具有高度的亲水性。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处在于：
①步骤C中，将上步所得滤饼加入45倍重量的水打浆成均匀浆体，然后加入丙二酸，其中二氧化钛与丙二酸的摩尔比为1:4；
②步骤D中，加热回流40min。
用CVST V2.17 3-1接触角测量仪测量本发明制备的玻璃，结果显示其表面接触角平均为0.32°，说明其具有高度的亲水性。
上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。

Claims (6)

1.一种高自洁亲水玻璃的制备方法，其特征步骤包括：
A、四氯化钛溶液的配制：室温下，将分析纯四氯化钛缓慢滴入蒸馏水中，配制成重量比20%的澄清透明溶液；
B、水解：取上步所得四氯化钛溶液，然后向此溶液中缓慢滴入体积比1:1的氨水溶液，调pH值为7～8，使TiO2+沉淀，然后真空抽滤，得到二氧化钛滤饼；
C、络合：将上步所得滤饼加入30～45倍重量的水打浆成均匀浆体，然后加入酒石酸或丙二酸，其中二氧化钛与酒石酸／丙二酸的摩尔比为1:2～4，搅拌反应4～6h，得到无色透明溶液；
D、加热回流水解：将上步所得无色透明溶液在100℃的温度条件下加热回流20～40min，得到纳米二氧化钛无色透明水溶胶；
E、高自洁亲水层的制备：取普通玻璃，用清水洗净，然后利用高压喷枪将上步所得无色透明水溶胶均匀喷涂至洗净的普通玻璃表面，室温下自然晾干即可；其中，高压喷枪的压力为0.3～0.8 MPa，液体喷速为4～6m/s，喷涂厚度为10～20 nm。
2.根据权利要求1所述的高自洁亲水玻璃的制备方法，其特征在于：步骤C中，加入酒石酸或丙二酸后，搅拌反应5h，得到无色透明溶液。
3.根据权利要求1或2所述的高自洁亲水玻璃的制备方法，其特征在于：步骤C中，二氧化钛与酒石酸／丙二酸的摩尔比为1:2。
4.根据权利要求1或2所述的高自洁亲水玻璃的制备方法，其特征在于：步骤C中，二氧化钛与酒石酸／丙二酸的摩尔比为1:4。
5.根据权利要求1所述的高自洁亲水玻璃的制备方法，其特征在于：步骤D中，无色透明溶液在100℃的温度条件下加热回流20min，得到纳米二氧化钛无色透明水溶胶。
6.根据权利要求1所述的高自洁亲水玻璃的制备方法，其特征在于：步骤D中，无色透明溶液在100℃的温度条件下加热回流40min，得到纳米二氧化钛无色透明水溶胶。
CN 201110089601 2011-04-11 2011-04-11 一种高自洁亲水玻璃及制备方法 Expired - Fee Related CN102211877B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110089601 CN102211877B (zh) 2011-04-11 2011-04-11 一种高自洁亲水玻璃及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110089601 CN102211877B (zh) 2011-04-11 2011-04-11 一种高自洁亲水玻璃及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102211877A CN102211877A (zh) 2011-10-12
CN102211877B true CN102211877B (zh) 2013-04-24

Family

ID=44743448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110089601 Expired - Fee Related CN102211877B (zh) 2011-04-11 2011-04-11 一种高自洁亲水玻璃及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102211877B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102701601A (zh) * 2012-05-11 2012-10-03 佛山市高明贝特尔卫浴有限公司 一种自清洁防霉卫浴玻璃制备工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1539772A (zh) * 2003-10-29 2004-10-27 王玉震 自清洁玻璃
CN101117273A (zh) * 2007-07-31 2008-02-06 福耀玻璃工业集团股份有限公司 一种自洁玻璃及其制造方法
CN101947439A (zh) * 2010-10-21 2011-01-19 史景宁 一种新型室内空气净化剂及其制备方法
CN101980782A (zh) * 2008-02-14 2011-02-23 美礼联无机化工公司 胶体二氧化钛溶胶

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1539772A (zh) * 2003-10-29 2004-10-27 王玉震 自清洁玻璃
CN101117273A (zh) * 2007-07-31 2008-02-06 福耀玻璃工业集团股份有限公司 一种自洁玻璃及其制造方法
CN101980782A (zh) * 2008-02-14 2011-02-23 美礼联无机化工公司 胶体二氧化钛溶胶
CN101947439A (zh) * 2010-10-21 2011-01-19 史景宁 一种新型室内空气净化剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102211877A (zh) 2011-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102061111B (zh) 自清洁陶瓷化纳米玻璃减反射涂料制造方法及其减反射膜制造方法
CN102382490A (zh) 具有光催化活性的亲水性自清洁涂料的制备及应用
CN101549959B (zh) 在浮法玻璃生产线上生产纳米自清洁玻璃的方法
CN1319889C (zh) 带多孔涂层的玻璃体
CN101531469B (zh) 一种透明疏水氧化铝薄膜及其制备方法
CN102821850B (zh) 光触媒涂装体以及光触媒涂液
CN104448962B (zh) 一种自清洁纳米氧化物涂层材料的制备方法
CN101148325B (zh) 一种用于玻璃的纳米防护液及其制备方法
CN101333078B (zh) 一种硅氟化自洁玻璃纳米材料及其生产方法
CN101925551A (zh) 具有溶胶-凝胶层的基材和生产复合材料的方法
CN102898036B (zh) 一种基于玻璃表面的超亲水薄膜的制备方法
CN105131830B (zh) 长效纳米疏水涂料组合物及其制备方法
CN103922802A (zh) 增透型超亲水氧化锌/二氧化钛复合纳米结构自清洁涂层及其制备方法
CN103739210B (zh) 一种二氧化钛薄膜及其制备方法
CN1872756A (zh) 纳米自洁玻璃生产工艺
CN101570401B (zh) 一种自清洁玻璃的制备方法
CN102211877B (zh) 一种高自洁亲水玻璃及制备方法
CN102391514B (zh) 适用于玻璃防雨自清洁涂层的陶瓷前驱体树脂
CN102862341A (zh) 自清洁高耐蚀镀覆层钢板及其制备方法
CN102167522B (zh) 一种抗紫外线纳米自洁汽车玻璃生产方法
CN1817812A (zh) 一种自清洁玻璃的制备方法
CN1194922C (zh) 纳米自洁净超亲水玻璃产品生产方法
CN1810902A (zh) 醇酸船舱漆及其制造方法
CN1266066C (zh) 一种憎水液及憎水玻璃的制造方法
CN102795791A (zh) 耐磨的超亲水增透涂层

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent for invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Ding Shiwen

Inventor after: Jing Hangkun

Inventor after: Li Huijing

Inventor after: Su Chunyang

Inventor before: Jing Hangkun

Inventor before: Li Huijing

Inventor before: Su Chunyang

Inventor before: Ding Shiwen

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: JING HANGKUN LI HUIJING SU CHUNYANG DING SHIWEN TO: DING SHIWEN JING HANGKUN LI HUIJING SU CHUNYANG

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130424

Termination date: 20140411