CN104326665A

CN104326665A - 一种具有抗菌性能的无碱铝硼硅酸盐玻璃

Info

Publication number: CN104326665A
Application number: CN201310749680.2A
Authority: CN
Inventors: 李俊锋; 刘攀; 沈玉国; 闫冬成; 王丽红
Original assignee: Tunghsu Group Co Ltd
Current assignee: Tunghsu Group Co Ltd
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2015-02-04

Abstract

一种具有抗菌性能的无碱铝硼硅酸盐玻璃，所述原料配方中各化学组分的质量百分含量为：SiO₂65-76%，Al₂O₃10-15%，B₂O₃6-8%，MgO0.5-5%，CaO0-5%，SnO₂1.5-3%，Ag₂O1-2%，TiO₂0.1-1%。本发明配方中抗菌功能组成成分为SnO₂、Ag₂O、TiO₂，经实验证明，利用本发明配方制成的0.3-1.0mm的玻璃薄片，其中金黄色葡萄球菌的致死率大于99%，大肠杆菌的致死率大于99%；利用本发明配方制得得玻璃在20-400℃范围内的热膨胀系数为6.5-8.5×10^-6/℃，玻璃的密度小于或等于2.45g/cm³，杨氏模量大于78GPa，玻璃的维氏硬度大于700Kgf/mm²。

Description

一种具有抗菌性能的无碱铝硼硅酸盐玻璃

技术领域

本发明属于玻璃生产技术领域，涉及一种适合于做防护性玻璃盖板，具体地说可作为液晶电视、移动式电子装置触摸屏盖板的具有抗菌性能的无碱铝硼硅酸盐玻璃。

背景技术

随着液晶电视，平板电脑，手机等广泛普及，在使用过程中由于环境中存在大量的细菌、真菌、藻类等，很容易在触摸屏表面生长和繁殖，并且随着这些微生物的新陈代谢会产生化学副产物侵蚀触摸屏，使其灵敏度减弱，此外，一定数量的菌类还会影响触摸屏的光学性能，减小光透过率。而触摸屏都是操作者直接接触的，不同的操作者直接很容易出现间接接触，如此接触传播，成为了一个公众细菌源，因此触摸屏的防菌功能成为急需解决的问题。

发明内容

本发明为了顺应市场对保护盖板玻璃的抗菌性能需求，提供了一种具有抗菌性能的无碱铝硼硅酸盐玻璃，该玻璃抗金黄色葡萄球菌的致死率大于99%，大肠杆菌的致死率大于99%，还具有高的硬度和强度，优良的抗刮性能和耐磨性能。

本发明采用的技术方案是：一种具有抗菌性能的无碱铝硼硅酸盐玻璃，关键在于：所述玻璃原料配方中各化学组分的质量百分含量为：

SiO₂ 65-76%，

Al₂O₃ 10-15%，

B₂O₃ 6-8%，

MgO 0.5-5%，

CaO 0-5%，

SnO₂1.5-3%，

Ag₂O 1-2%，

TiO₂ 0.1-1%。

优选的，所述的SiO₂含量为68-72%。

优选的，所述的Al₂O₃含量为12-14%。

优选的，所述的B₂O₃含量为6.5-7.5%。

优选的，所述的MgO含量为2-3%。

优选的，所述的CaO含量为2-4.5%。

优选的，所述的SnO₂含量为1.8-2.5%。

优选的，所述的Ag₂O含量为1.05-1.55%。

优选的，所述的TiO₂含量为0.15-0.65%。

本发明的有益效果是：（1）本发明配方中抗菌功能组成成分为SnO₂、Ag₂O、TiO₂，经实验证明，利用本发明配方制成的0.3-1.0mm的玻璃薄片，其中金黄色葡萄球菌的致死率大于99%，大肠杆菌的致死率大于99%；（2）利用本发明配方制得得玻璃在20-400℃范围内的热膨胀系数为6.5-8.5×10^-6/℃，玻璃的密度小于或等于2.45g/cm³，杨氏模量大于78GPa，玻璃的维氏硬度大于700Kgf/mm²。

具体实施方式

以下对本发明的玻璃配方中含有的成分进行说明，各成分的含有率以重量百分比表示。

SiO₂是构成玻璃骨架的成分，SiO₂含量较高，耐化学性和机械强度会增加，玻璃的高温粘度增加，SiO₂过多，就难以得到料性长的玻璃。SiO₂含量较低不易形成玻璃，应变点下降，膨胀系数增加，耐酸性下降，耐碱性下降。考虑到熔化温度、析晶上限温度、玻璃膨胀系数机械强度。SiO₂含量选择65-76wt%，优选范围为68-72%。

Al₂O₃可以改善玻璃化学稳定性降低玻璃析晶倾向，同时提高拉伸弹性模量的成分。Al₂O₃含量过多，玻璃难以熔制、料性短，Al₂O₃含量较低，玻璃容易析晶，机械强度较低不利于成型。本发明引入10-15wt%的Al₂O₃，提高应变点、强度、化学强化特性，优选范围为12-14%。

B₂O₃是用于提高熔制性能，降低玻璃粘度。另一方面降低比重、提高耐BHF性、提高玻璃的熔解性、使玻璃不易失透、且可减小膨胀系数的成分，是必需成分。本发明引入6-8wt%的B₂O₃，优选范围为6.5-7.5%。

MgO有利于玻璃的熔制，提高玻璃的稳定性，抑制玻璃析晶倾向，提高弹性模量，超过一定量会使玻璃发生失透，本发明选取了0.5-5wt%MgO，优选范围为2-3%。

CaO属碱土金属氧化物，起助熔作用的同时还可以提高玻璃的稳定性。CaO含量高会导致玻璃结构疏松，密度下降。CaO还能降低结晶倾向，提高玻璃的化学稳定性和机械强度。CaO的范围是0-5wt%，优选范围为2-4.5%。

SnO₂具有高效抗菌性能，还可以作为玻璃熔解时的澄清剂或除泡剂，以提高玻璃的熔解质量，范围为1.5-3wt%，更加优选的范围为1.8-2.5%。

Ag₂O是抗菌性玻璃的必要组成成分，通过玻璃成分溶解，溶出银离子，能够长期地显现优异的抗菌性，Ag₂O的范围是1-2wt%，更加优选的范围为1.05-1.55%。

TiO₂在一定波长光线照射下具有抗菌、杀菌作用，范围为0.01-3wt%，优选范围为0.15-0.65%。

在具体实施时，按照表1、表2中所列的各实施例称量各组分，充分混合，使其均匀，将混合料倒入坩埚中，高温炉下1550-1600℃下保温8-12h。为了使玻璃成分均匀，高温下使用铂金棒搅拌。将熔制好的玻璃液降温至成型所需要的温度范围，制作出触摸屏盖板玻璃的厚度，再对成型的玻璃进行简单的冷加工处理，最后对玻璃的基本物理特性进行测试。可分别得到热膨胀系数、应变点、高温粘度、密度等特性数据。

表1、2中的实施例所列玻璃性质按照玻璃领域常用的技术测定。线性热膨胀系数采用卧式膨胀仪测定，在20-380℃范围内的线性热膨胀系数（CTE）用×10^-7/℃表示；密度采用阿基米德法测定，单位为g/cm³；维氏硬度采用维氏硬度仪测定；杨氏模量采用杨氏模量实验仪器测定；分别将菌种接种到50ml锥形瓶中培养基中，培养18-24h，取1ml（10⁸cell/ml）加入到100ml的磷酸盐缓冲液中，制得菌悬液，将玻璃板磨成100微米左右的玻璃粉，取0.1g的玻璃粉加入到10ml菌悬液中，震荡2-5min，在35±5℃下保温60min，取出部分样品，稀释10-10⁵倍后用涂在玻璃载体上，用测定奥林巴斯显微镜观察金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的致死率。

表1

表2

Claims

1.一种具有抗菌性能的无碱铝硼硅酸盐玻璃，其特征在于：所述玻璃原料配方中各化学组分的质量百分含量为：

SiO₂ 65-76%，

Al₂O₃ 10-15%，

B₂O₃ 6-8%，

MgO 0.5-5%，

CaO 0-5%，

SnO₂1.5-3%，

Ag₂O 1-2%，

TiO₂ 0.1-1%。

2.根据权利要求1所述的一种具有抗菌性能的无碱铝硼硅酸盐玻璃，其特征在于：所述的SiO₂含量为68-72%。

3.根据权利要求1所述的一种具有抗菌性能的无碱铝硼硅酸盐玻璃，其特征在于：所述的Al₂O₃含量为12-14%。

4.根据权利要求1所述的一种具有抗菌性能的无碱铝硼硅酸盐玻璃，其特征在于：所述的B₂O₃含量为6.5-7.5%。

5.根据权利要求1所述的一种具有抗菌性能的无碱铝硼硅酸盐玻璃，其特征在于：所述的MgO含量为2-3%。

6.根据权利要求1所述的一种具有抗菌性能的无碱铝硼硅酸盐玻璃，其特征在于：所述的CaO含量为2-4.5%。

7.根据权利要求1所述的一种具有抗菌性能的无碱铝硼硅酸盐玻璃，其特征在于：所述的SnO₂含量为1.8-2.5%。

8.根据权利要求1所述的一种具有抗菌性能的无碱铝硼硅酸盐玻璃，其特征在于：所述的Ag₂O含量为1.05-1.55%。

9.根据权利要求1所述的一种具有抗菌性能的无碱铝硼硅酸盐玻璃，其特征在于：所述的TiO₂含量为0.15-0.65%。