CN103922607A - 防污处理剂及使用该防污处理剂进行玻璃表面处理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防污处理剂及使用该防污处理剂进行玻璃表面处理的方法，包括溶剂80-100重量份、含氟有机硅烷0.1-20重量份及光催化剂5-25重量份；该方法包括以下步骤：步骤1，提供待处理的玻璃，将玻璃切割成所需尺寸，进行打磨抛光或化学钢化处理；步骤2，清洗玻璃表面；步骤3，提供防污处理剂，均匀涂布防污处理剂到玻璃表面；步骤4，对步骤3处理过的玻璃进行加热干燥处理，加热温度40-150℃，加热时间10-20小时，在玻璃表面形成防污层；步骤5，使用无水乙醇擦拭防污层，然后自然冷却干燥。所述防污层具有疏水、疏油两性，同时由于光催化剂的催化分解性能，所述防污层具有自洁净作用。

Description

防污处理剂及使用该防污处理剂进行玻璃表面处理的方法

技术领域

本发明涉玻璃制品制造领域，尤其涉及一种防污处理剂及使用该防污处理剂进行玻璃表面处理的方法。 

背景技术

玻璃在其应用的多种领域中的性质通常取决于表面和界面状况。因此，现有技术中已经进行了各种尝试以通过用于外部修饰表面(使用各种符合必要规定的涂层)和用于内部修饰(通过直接作用于材料的微观结构)的技术手段来控制和管理玻璃的表面特性。使用涂层进行表面修饰是近年来已经广泛应用的操作。 

现在用于电子产品的玻璃，要求具有极好的表面光洁度，极高的表面硬度和超强的抗划伤能力，以及较好的表面强度；且由于经常用手指进行触摸，经常会沾上油污和水渍，因此需要该玻璃表面具有较好的防水防油的性能，同时，若该玻璃具有自洁功能则能够进一步配和使用的需要。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种防污处理剂和使用该防污处理剂进行玻璃表面处理的方法，使得玻璃表面形成一层含有光催化材料的氟有机硅烷化合物涂层，为玻璃制品表面提供防污自清洁的特性。 

为实现上述目的本发明提供一种防污处理剂，包括溶剂80-100重量份、含氟有机硅烷0.1-20重量份及光催化剂5-25重量份。 

优选的，所述溶剂为极性溶剂，其用量为60-80重量份。 

优选的，所述光催化剂选自TiO₂、ZnO、CdS、SnO₂、或BiWO₃中的一种或多种，其用量为15-25重量份。 

优选的，所述含氟有机硅烷为具有全氟末端的烷基硅烷或含有全氟聚醚基 团的烷基硅烷，其用量为0.5-15重量份。 

本发明还提供一种使用防污处理剂进行玻璃表面处理的方法，包括以下步骤： 

步骤1，提供待处理的玻璃，将玻璃切割成所需尺寸，进行打磨抛光或化学钢化处理； 

步骤2，清洗玻璃表面； 

步骤3，提供防污处理剂，均匀涂布防污处理剂到玻璃表面； 

步骤4，对步骤3处理过的玻璃进行加热干燥处理，加热温度40-150℃，加热时间10-20小时，在玻璃表面形成防污层； 

步骤5，使用无水乙醇擦拭防污层，然后自然冷却干燥。 

所述防污处理剂，包括溶剂80-100重量份、含氟有机硅烷0.1-20重量份及光催化剂5-25重量份。 

优选的，所述溶剂为极性溶剂，其用量为60-80重量份；所述光催化剂选自TiO2、ZnO、CdS、SnO₂、或BiWO₃中的一种或多种，其用量为15-25重量份；所述含氟有机硅烷为具有全氟末端的烷基硅烷或含有全氟聚醚基团的烷基硅烷，其用量为0.5-15重量份。 

优选的，所述步骤2中具体操作包括将玻璃置于丙酮或酒精中超声清洗，然后在去离子水中超声清洗。 

优选的，所述步骤4中，形成的所述防污层厚度为1-10nm。 

优选的，所述步骤4中，所述加热温度为60-90℃，加热时间为10-12小时。 

本发明的有益效果：所述防污处理剂可以轻松地与玻璃表面形成化学键，并具有疏水、疏油两性，同时具有光催化自洁性能。使用所述防污处理剂进行玻璃表面处理的方法在玻璃表面形成防污层，可以有效地降低表面活性能，产生润滑及离型的效果，轻轻地擦试玻璃表面即可有效的去除其上附着的手指纹、油污、水、灰尘等，同时由于光催化剂的催化分解性能，所述防污层具有自洁净作用，在光照作用下，将表面污染物分解，达到洁净、杀菌的目的。 

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。 

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。 

附图中， 

图1为本发明进行玻璃表面处理的方法的流程图。 

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。 

本发明提供一种防污处理剂，包括溶剂80-100重量份、含氟有机硅烷0.1-20重量份及光催化剂5-25重量份。 

所述溶剂为极性溶剂，优选醇类溶剂；例如甲醇、乙醇或异丙醇；用量优选60-80重量份。 

所述光催化剂选自TiO2、ZnO、CdS、SnO₂、或BiWO₃中的一种或多种。所述光催化剂具有自洁净作用，在光照作用下，将表面污染物分解，达到洁净、杀菌的目的。所述光催化剂用量优选15-25重量份。 

所述含氟有机硅烷为具有全氟末端的烷基硅烷或含有全氟聚醚基团的烷基硅烷，其具有疏水和疏油性能，能够赋予防污层防水防油污的性能。所述具有全氟末端的烷基硅烷通式为：F₃C-(CF₂)_m-(CH₂)_n-Si。所述全氟聚醚基团的烷基硅烷通式为：且所述含氟有机硅烷通过硅烷官能团与玻璃上的-OH基团相互作用，能够赋予防污处理剂良好的粘着力。所述含氟有机硅烷具有更好的重量强度比和较高的耐化性和耐热性。所述含氟有机硅烷用量优选0.5-15重量份，更优选0.5-10重量份。 

另外，如果需要，防污处理剂还可以包含有机或无机酸，但是优选有机酸，更优选乙酸；该酸具有催化剂作用，用量为0.05-0.5重量份。 

请参阅图1，本发明还提供一种使用上述防污处理剂进行玻璃表面处理的方法，包括如下步骤： 

步骤1，提供待处理的玻璃，将玻璃切割成所需尺寸，进行打磨抛光或化学钢化处理。 

玻璃切割可以通过现有的切割机实现。 

若对玻璃强度要求不高则进行打磨抛光处理，玻璃打磨具体就是利用磨料的磨削作用和玻璃表面与水的水合作用来进行玻璃表面的研磨处理。玻璃研磨分为粗磨和细磨，粗磨是用粗磨料将玻璃表面粗糙不平或多余留量磨去，有磨削作用，使玻璃制品具有需要的形状和尺寸，但是玻璃表面会留下凹陷坑和裂纹层，需要用细磨料进行细磨，使凹陷坑和裂纹层变细，但还是细的毛面，之后由抛光工序使玻璃变成透明，光洁的表面。玻璃的研磨过程先是磨盘与玻璃表面作相对运动，自由磨料在磨盘负载下对玻璃表面进行划痕和剥离的机械作用，同时玻璃上产生微裂纹。磨料所用的水既起冷却作用也与玻璃的新剥离面产生水解作用，产生硅胶，有利于进一步剥离作用，所以研磨过程除了机械磨削作用，还有一定的化学作用，从而周而复始在玻璃的表面形成了有凹陷的毛面，同时也产生一定深度的裂纹层。玻璃的抛光是把研磨最后的毛面变成光亮的表面，既要除去凹陷层和裂纹层两者合起来可能有10-15um，抛光盘面常用材料：毛毡，硬沥青和无纺布，聚氨酯和聚四氯乙烯等等。用尼龙、铝、锌等薄片外覆盖薄沥青层的柔性抛光盘，这种抛光盘沿着被加工工件表面始终与之保持吻合状态，此外采用浸渍氧化铈的发泡氨基甲酸乙酯抛光盘可以实现高迅抛光。 

若对玻璃强度要求较高则需进行化学钢化处理，其方法是把被增强的玻璃放置于高温硝酸钾熔融液中浸泡一段时间，实现使玻璃表层中半径较小的离子与溶液中半径较大的离子交换，比如玻璃中的锂离子与溶液中的钾或钠离子交换，玻璃中的钠离子与溶液中的钾离子交换，利用碱离子体积上的差别在玻璃表层形成嵌挤压应力。 

步骤2，清洗玻璃表面。 

玻璃处理表面必须清洗干净，不得有油污、碎屑、指纹，建议使用羟基型溶剂清洗，例如在丙酮、酒精等有机溶剂中超声清洗，然后在去离子水中超声清洗。 

步骤3，提供防污处理剂，所述防污处理剂包括溶剂80-100重量份、含氟有机硅烷0.1-20重量份及光催化剂5-25重量份，均匀涂布防污处理剂到玻璃表面。 

所述溶剂为极性溶剂，优选醇类溶剂；例如甲醇、乙醇或异丙醇；用量优选60-80重量份。 

所述光催化剂选自TiO₂、ZnO、CdS、SnO₂、或BiWO₃中的一种或多种。所述光催化剂具有自洁净作用，在光照作用下，将表面污染物分解，达到洁净、杀菌的目的。所述光催化剂用量优选15-25重量份。 

所述含氟有机硅烷为具有全氟末端的烷基硅烷或含有全氟聚醚基团的烷基硅烷，其具有疏水和疏油性能，能够赋予防污层防水防油污的性能。所述具有全氟末端的烷基硅烷有至少一个全氟化末端，即由F3C-(CF2)n-基团组成，其中n是正整数或零。所述全氟聚醚基团的烷基硅烷通式为： 

且所述含氟有机硅烷通过硅烷官能团与玻璃上的-OH基团相互作用，能够赋予防污处理剂良好的粘着力。所述含氟有机硅烷具有更好的重量强度比和较高的耐化性和耐热性。所述含氟有机硅烷用量优选0.5-15重量份，更优选0.5-10重量份。 

另外，如果需要，防污处理剂还可以包含有机或无机酸，但是优选有机酸，更优选乙酸；该酸具有催化剂作用，用量为0.05-0.5重量份。 

涂布防污处理剂时可以采用多种方式，例如通过粉刷表面、浸没、喷雾或印刷将防污处理剂施加到玻璃表面。 

步骤4，对步骤3处理过的玻璃进行加热干燥处理，加热温度40-100℃，加热时间8-15小时，在玻璃表面形成防污层。 

通过加热干燥处理，使得防污处理剂与玻璃表面形成化学键，且自身发生聚合反应在玻璃表面形成致密的具有疏水、疏油两性的纳米薄。所述加热温度优选60-90℃，加热时间优选10-12小时。 

所述防污层可以有效地降低表面活性能，产生润滑及离型的效果，使得玻璃表面的污染物更容易除去，同时由于光催化剂的催化分解性能，在光照作用下，表面污染物能够自行分解，达到洁净、杀菌的目的，所述防污层的厚度可 以根据需要进行调整，不过一般是1-10nm。 

步骤5，使用无水乙醇擦拭防污层，然后自然冷却干燥。 

无水乙醇可以杀菌去污，能够得到洁净的防污层。 

本发明的防污处理剂可以轻松地与玻璃表面形成化学键，并具有疏水、疏油两性，同时具有光催化自洁性能；使用所述防污处理剂进行玻璃表面处理的方法在玻璃表面形成防污层，可以有效地降低表面活性能，产生润滑及离型的效果，轻轻地擦试玻璃表面即可有效的去除其上附着的手指纹、油污、水、灰尘等，同时由于光催化剂的催化分解性能，所述防污层具有自洁净作用，在光照作用下，将表面污染物分解，达到洁净、杀菌的目的。 

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。 

Claims (9)

1.一种防污处理剂，其特征在于，包括溶剂80-100重量份、含氟有机硅烷0.1-20重量份及光催化剂5-25重量份。

2.根据权利要求1所述的防污处理剂，其特征在于，所述溶剂为极性溶剂，其用量为60-80重量份。

3.根据权利要求1所述的防污处理剂，其特征在于，所述光催化剂选自TiO₂、ZnO、CdS、SnO₂、或BiWO₃中的一种或多种，其用量为15-25重量份。

4.根据权利要求1所述的防污处理剂，其特征在于，所述含氟有机硅烷为具有全氟末端的烷基硅烷或含有全氟聚醚基团的烷基硅烷，其用量为0.5-15重量份。

5.一种使用如权利要求1所述的防污处理剂进行玻璃表面处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，提供待处理的玻璃，将玻璃切割成所需尺寸，进行打磨抛光或化学钢化处理；

步骤2，清洗玻璃表面；

步骤3，提供防污处理剂，均匀涂布防污处理剂到玻璃表面；

步骤4，对步骤3处理过的玻璃进行加热干燥处理，加热温度40-150℃，加热时间10-20小时，在玻璃表面形成防污层；

步骤5，使用无水乙醇擦拭所述防污层，然后自然冷却干燥。

6.根据权利要求5所述的进行玻璃表面处理的方法，其特征在于，所述溶剂为极性溶剂，其用量为60-80重量份；所述光催化剂选自TiO₂、ZnO、CdS、SnO₂、或BiWO₃中的一种或多种，其用量为15-25重量份；所述含氟有机硅烷为具有全氟末端的烷基硅烷或含有全氟聚醚基团的烷基硅烷，其用量为0.5-15重量份。

7.根据权利要求5所述的进行玻璃表面处理的方法，其特征在于，所述步骤2中具体操作包括将玻璃置于丙酮或酒精中超声清洗，然后在去离子水中超声清洗。

8.根据权利要求5所述的进行玻璃表面处理的方法，其特征在于，所述步骤4中，形成的所述防污层厚度为1-10nm。

9.根据权利要求5所述的进行玻璃表面处理的方法，其特征在于，所述步骤4中，所述加热温度为60-90℃，加热时间为10-12小时。