CN104045229A - 一种钢化玻璃的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及玻璃加工领域，具体公开了一种钢化玻璃的制备工艺。本发明钢化玻璃的制备工艺为，将玻璃进行物理钢化后，再在钢化后的玻璃上涂覆一层防雾层，使得钢化玻璃具有非常好防雾作用，且该钢化玻璃表面应力分布均匀，平整度高，玻璃在冷却过程中自爆的机率低等优点。

Description

一种钢化玻璃的制备工艺

技术领域

 本发明涉及玻璃加工领域，具体涉及一种钢化玻璃的制备工艺。

背景技术

钢化玻璃由于具有较高机械强度、优良耐温急变性、良好的安全性等优点，使得其被广泛应用与汽车、建筑等行业。对于目前存在的汽车玻璃而言，汽车玻璃在潮湿空气或寒凉环境下，由于车内温度高于车外温度，空气中的水蒸汽在玻璃表面遇冷凝结，形成雾滴，影响视线。汽车上设有风机，可向挡风玻璃吹风，通过加速空气流动，以利于水雾蒸发，但其效果不好，不能彻底除雾。目前，普遍采用在玻璃上覆涂由表面活性剂构成的防雾剂来解决这个问题，但是其操作麻烦，因此开发一种本身具有防雾功能的钢化玻璃是非常必要的。

防雾玻璃就是指普通玻璃在经过特殊的物理或化学方法处理后，使表面产生独特的物理化学特性，防止玻璃表面成雾，从而达到不影响镜面成像的能见度或玻璃的透光率的效果。防雾玻璃的制备方法主要分为两大类：在玻璃表面制备疏水性防雾涂层或亲水性防雾涂层。目前，具有很好防雾效果的钢化玻璃并不多见。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，为了克服现有技术中的上述不足，提供一种具有防雾功能的钢化玻璃的制备工艺。

本发明所要解决的上述技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种钢化玻璃的制备工艺，包括如下步骤；

S1. 将玻璃放置到560~700℃的钢化炉中处理15~40分钟；再采用高压风冷却至玻璃表面温度为310~330℃；接着将玻璃放入150~160℃、质量浓度为18~25%的硝酸钾甘油溶液中冷却4~5分钟；最后取出玻璃空气中缓冷却到室温；

S2. 将步骤S1.处理过的玻璃清洗干净，然后置于质量浓度为30%的H₂O₂与质量浓度为98%的H₂SO₄的混合溶液中超声活化，活化后将玻璃清洗至中性，吹干；

S3. 将40~60质量份三聚氰胺甲醛树脂、10~30质量份甘油、1~10质量份正硅酸乙酯及1~10质量份甲苯二异氰酸酯混合后溶于有机溶剂中，溶解后三聚氰胺甲醛树脂、甘油、正硅酸乙酯及甲苯二异氰酸酯混合物的在溶液中的质量浓度为1~10%；将所述溶液用镀膜法在经步骤S2.处理后的玻璃上进行镀膜，镀膜完成后再在90~150℃下固化1~3h，即得钢化玻璃。

本发明通过大量的实验研究摸索，发现将三聚氰胺甲醛树脂、甘油、正硅酸乙酯及甲苯二异氰酸酯混合溶解后，镀膜至钢化玻璃的表面，能够起到很好的防雾化作用。此外，通过三聚氰胺甲醛树脂、甘油、正硅酸乙酯及甲苯二异氰酸酯混合溶液镀膜后只需在90~150℃条件下，固化1~3个小时即可得到具有防雾功能的钢化玻璃，生产工艺简单、大大缩短了生产周期及节省成本。

 作为一种优选方案，步骤S1.中将玻璃放置到560~700℃的钢化炉中处理

15~40分钟分阶段进行，第一阶段控制温度为560~600℃加热5~10分钟；第二阶段控制温度为620~650℃加热5~20分钟；第三阶段控制温度为680~700℃加热5~10分钟。 

   作为一种优选方案，步骤S1.中所述的室温是指冬季为16~18℃，夏季为24~26℃。

作为一种优选方案，步骤S2.中所述的H₂O₂与H₂SO₄的体积比为1:3。

作为一种优选方案，步骤S2.中所述的清洗，使用的去离子水清洗。

作为一种优选方案，步骤S3.中将40~50质量份三聚氰胺甲醛树脂、10~20

质量份甘油、1~5质量份正硅酸乙酯及1~5质量份甲苯二异氰酸酯混合后溶于有机溶剂中。

作为一种最优选方案，步骤S3.中将50质量份三聚氰胺甲醛树脂、20质量份

甘油、3质量份正硅酸乙酯及2质量份甲苯二异氰酸酯混合后溶于有机溶剂中。

作为一种优选方案，步骤S3.中溶液中三聚氰胺甲醛树脂、甘油、正硅酸乙

酯及甲苯二异氰酸酯混合物的质量浓度为1~5%，

作为一种最优选方案，步骤S3.中溶液中三聚氰胺甲醛树脂、甘油、正硅酸乙酯及甲苯二异氰酸酯混合物的质量浓度为5%。

作为一种优选方案，步骤S3.中所述的有机溶剂为丙酮。

作为一种优选方案，步骤S3.中镀膜完成后再在100~120℃下固化1~2h，即

得钢化玻璃。

作为一种优选方案，所述的镀膜法为在匀胶仪上进行旋转镀膜法，旋转速

度2000~3000r/min，镀膜时间20~40s。

本发明还提供一种由上述制备工艺制备得到的钢化玻璃。

有益效果：（1）本发明通过采用分区间加热、后期热处理，使得玻璃具有表

面应力分布均匀，平整度高，玻璃在冷却过程中自爆的机率低等优点；（2）本发明通过在玻璃表面镀膜后得到的钢化玻璃具有很好的防雾效果，实验证明本发明防雾玻璃对水的接触角在10°左右，表现出良好的亲水性能（玻璃表面对水的接触角小于20°时，本领域技术人员便可认为其具有防雾功能）；（3）本发明具有防雾效果的钢化玻璃，防雾涂层的制备工艺简单、制备周期短、为工业化生产节约周期及成本。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。

实施例1

S1.将玻璃水平放置到的钢化炉中分阶段进行加热处理，具体处理方式为：第

一阶段控制温度为560~600℃加热5~10分钟；第二阶段控制温度为620~650℃加热5~20分钟；第三阶段控制温度为680~700℃加热5~10分钟；接着将玻璃放入150~160℃、质量浓度为18~25%的硝酸钾甘油溶液中冷却4~5分钟；最后取出玻璃空气中缓冷却到室温（24~26℃）；

S2. 将步骤S1.处理过的玻璃用去离子水清洗干净，然后置于质量浓度为30%的H₂O₂与质量浓度为98%的H₂SO₄的混合溶液（H₂O₂与H₂SO₄的体积比为1:3）中超声活化30min，活化后将玻璃再用去离子水清洗至中性，用氮气吹干；

S3. 将40质量份三聚氰胺甲醛树脂（购自无锡慧恒化工有限公司，产品编号

为004097）、20质量份甘油、3质量份正硅酸乙酯及2质量份2，4－甲苯二异氰酸酯混合后溶于丙酮中，溶解后三聚氰胺甲醛树脂、甘油、正硅酸乙酯及2，4－甲苯二异氰酸酯混合物的在溶液中的质量浓度为5%；将所述溶液用匀胶仪在经步骤S2.处理后的玻璃上进行旋转镀膜法镀膜，旋转速度3000r/min，镀膜时间40s。镀膜完成后再在120℃下固化2h，即得具有防雾功能的钢化玻璃。

用JYSP-360型接触角测定仪测定本实施例具有防雾功能的钢化玻璃的防雾

性能，测得本实施例具有防雾功能的钢化玻璃对水的接触角为9.364°，表现出良好的亲水性能。与未处理的玻璃对比，该样品防雾效果明显，且可保持很长时间不起雾。

实施例2

S1.将玻璃水平放置到的钢化炉中分阶段进行加热处理，具体处理方式为：第

一阶段控制温度为560~600℃加热5~10分钟；第二阶段控制温度为620~650℃加热5~20分钟；第三阶段控制温度为680~700℃加热5~10分钟；接着将玻璃放入150~160℃、质量浓度为18~25%的硝酸钾甘油溶液中冷却4~5分钟；最后取出玻璃空气中缓冷却到室温（24~26℃）；

S2. 将步骤S1.处理过的玻璃用去离子水清洗干净，然后置于质量浓度为30%的H₂O₂与质量浓度为98%的H₂SO₄的混合溶液（H₂O₂与H₂SO₄的体积比为1:3）中超声活化30min，活化后将玻璃再用去离子水清洗至中性，用氮气吹干；

S3. 将30质量份三聚氰胺甲醛树脂（购自无锡慧恒化工有限公司，产品编号

为004097）、10质量份甘油、1质量份正硅酸乙酯及1质量份2，4－甲苯二异氰酸酯混合后溶于丙酮中，溶解后三聚氰胺甲醛树脂、甘油、正硅酸乙酯及2，4－甲苯二异氰酸酯混合物的在溶液中的质量浓度为1%；将所述溶液用匀胶仪在经步骤S2.处理后的玻璃上进行旋转镀膜法镀膜，旋转速度4000r/min，镀膜时间40s。镀膜完成后再在150℃下固化3h，即得具有防雾功能的钢化玻璃。

用JYSP-360型接触角测定仪测定本实施例具有防雾功能的钢化玻璃的防雾

性能，测得本实施例具有防雾功能的钢化玻璃对水的接触角为11.471°，表现出良好的亲水性能。与未处理的玻璃对比，该样品防雾效果明显，且可保持很长时间不起雾。

实施例3

S1.将玻璃水平放置到的钢化炉中分阶段进行加热处理，具体处理方式为：第

一阶段控制温度为560~600℃加热5~10分钟；第二阶段控制温度为620~650℃加热5~20分钟；第三阶段控制温度为680~700℃加热5~10分钟；接着将玻璃放入150~160℃、质量浓度为18~25%的硝酸钾甘油溶液中冷却4~5分钟；最后取出玻璃空气中缓冷却到室温（24~26℃）；

S2. 将步骤S1.处理过的玻璃用去离子水清洗干净，然后置于质量浓度为30%的H₂O₂与质量浓度为98%的H₂SO₄的混合溶液（H₂O₂与H₂SO₄的体积比为1:3）中超声活化30min，活化后将玻璃再用去离子水清洗至中性，用氮气吹干；

S3. 将60质量份三聚氰胺甲醛树脂（购自无锡慧恒化工有限公司，产品编号为004097）、30质量份甘油、10质量份正硅酸乙酯及10质量份2，6－甲苯二异氰酸酯混合后溶于丙酮中，溶解后三聚氰胺甲醛树脂、甘油、正硅酸乙酯及2，6－甲苯二异氰酸酯混合物的在溶液中的质量浓度为10%；将所述溶液用匀胶仪在经步骤S2.处理后的玻璃上进行旋转镀膜法镀膜，旋转速度3000r/min，镀膜时间20s。镀膜完成后再在150℃下固化1h，即得具有防雾功能的钢化玻璃。

用JYSP-360型接触角测定仪测定本实施例具有防雾功能的钢化玻璃的防雾

性能，测得本实施例具有防雾功能的钢化玻璃对水的接触角为10.319°，表现出良好的亲水性能。与未处理的玻璃对比，该样品防雾效果明显，且可保持很长时间不起雾。

Claims (10)

1.一种钢化玻璃的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤；

S1. 将玻璃放置到560~700℃的钢化炉中处理15~40分钟；再采用高压风冷却至玻璃表面温度为310~330℃；接着将玻璃放入150~160℃、质量浓度为18~25%的硝酸钾甘油溶液中冷却4~5分钟；最后取出玻璃在空气中缓冷却到室温；

S2. 将步骤S1.处理过的玻璃清洗干净，然后置于30%的H₂O₂与98%的H₂SO₄的混合溶液中超声活化，活化后将玻璃清洗至中性，吹干；

S3. 将40~60质量份三聚氰胺甲醛树脂、10~30质量份甘油、1~10质量份正硅酸乙酯及1~10质量份甲苯二异氰酸酯混合后溶于有机溶剂中，溶解后三聚氰胺甲醛树脂、甘油、正硅酸乙酯及甲苯二异氰酸酯混合物的在溶液中的质量浓度为1~10%；将所述溶液用镀膜法在经步骤S2.处理后的玻璃上进行镀膜，镀膜完成后再在90~150℃下固化1~3h，即得钢化玻璃。

2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤S1.中将玻璃放置到560~700℃的钢化炉中处理15~40分钟分阶段进行，第一阶段控制温度为560~600℃加热5~10分钟；第二阶段控制温度为620~650℃加热5~20分钟；第三阶段控制温度为680~700℃加热5~10分钟。

3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤S2.中所述的H₂O₂与H₂SO₄的体积比为1:3。

4.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤S2.中所述的清洗，使用的去离子水清洗。

5.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤S3.中将40~50质量份三聚氰胺甲醛树脂、10~20质量份甘油、1~5质量份正硅酸乙酯及1~5质量份甲苯二异氰酸酯混合后溶于有机溶剂中。

6.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于，步骤S3.中将50质量份三聚氰胺甲醛树脂、20质量份甘油、3质量份正硅酸乙酯及2质量份甲苯二异氰酸酯混合后溶于有机溶剂中。

7.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤S3.中溶液中三聚氰胺甲醛树脂、甘油、正硅酸乙酯及甲苯二异氰酸酯混合物的质量浓度为1~5%，优选的步骤S3.中溶液中三聚氰胺甲醛树脂、甘油、正硅酸乙酯及甲苯二异氰酸酯混合物的质量浓度为5%。

8.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤S3.中镀膜完成后再在100~120℃下固化1~2h，即得钢化玻璃。

9.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述的镀膜法为在匀胶仪上进行旋转镀膜法，旋转速度2000~3000r/min，镀膜时间20~40s。

10.权利要求1~9任一项所述的制备工艺制备得到的钢化玻璃。