CN104673090A - 一种新型的纳米自清洁涂料和含有该涂料所形成的涂层的纳米自清洁玻璃 - Google Patents
一种新型的纳米自清洁涂料和含有该涂料所形成的涂层的纳米自清洁玻璃 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种新型的纳米自清洁涂料和含有所述涂料形成的涂层的自清洁玻璃，所述涂料包括以下组分：(a)二氧化硅纳米粒子；(b)聚硅氧烷；(c)锐钛矿型二氧化钛；(d)纳米致孔剂和(e)溶剂B。本发明的自清洁玻璃具有提高的自清洁能力和较高的透光率，同时还具有增强的超亲水性和防雾性，适用性更广。
Description
技术领域
本发明属于功能材料技术领域，涉及一种新型的纳米自清洁涂料和含有该涂料所形成的涂层的纳米自清洁玻璃。
背景技术
随着我国建筑工业的迅猛发展，玻璃幕墙因具有防风、防雨、保温、隔热、防噪音、抗空气渗透和装饰性等优点被建筑师们所青睐。但是它的清洗方式却没有任何改变。人工清洗既不方便也不安全，另外，长期使用清洗剂不仅浪费资源，还将对环境带来污染，不符合目前国家倡导的环保、节约方针，因此研究制备自清洁玻璃成为热点。
研究表明：二氧化钛在光的照射下，具有超亲水、光催化作用(分解有机物)、释放负氧离子等功能，也就是自清洁功能。将二氧化钛自清洁功能应用于玻璃幕墙上可以解决其清洁问题，通过雨水冲刷和定期流水冲洗就可以达到对玻璃自然清洗的效果，这种自清洁玻璃的预期寿命可达十年之久，专家预言，这种无须人工清洗的玻璃将引发一场大规模的“清洁革命”。
生产自清洁玻璃的方法有许多种，如化学气相沉积法，磁控溅射法，溶胶-凝胶方法等。前二种方法制备的二氧化钛薄膜通常没有好的光催化活性，原因是化学气相沉积和磁控溅射制备的二氧化钛薄膜通常是非晶态，或者薄膜中锐钛矿相的含量低，而且薄膜是致密的，比表面积低，所以这样制备的二氧化钛薄膜的光催化活性不高或没有光催化活性。溶胶-凝胶法在玻璃表面制备二氧化钛薄膜具有许多突出优点，但是玻璃中的钠离子在热处理时扩散进入新制备的二氧化钛薄膜中，大大地降低了二氧化钛薄膜的光催化活性。原因是高浓度的钠离子可以阻止光活性锐钛矿相的形成，而低浓度的钠离子可以在二氧化钛薄膜的表面或本体形成光生电子或空隙的复合中心，所以制备的二氧化钛镀膜自清洁玻璃光催化活性不高，自清洁能力差。
CN200710118124.X中公开了一种自清洁钢化玻璃的制备方法，其在清洗干净的玻璃表面制作纳米二氧化钛复合涂层，提高玻璃的自清洁能力，提供一种多种方式诱导激发、性能稳定的自清洁钢化玻璃。但其可能存在透光率低、自清洁效果有待提高等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种新型的纳米自清洁涂料和含有该涂料所形成的涂层的纳米自清洁玻璃，所述自清洁玻璃具有提高的自清洁能力和较高的透光率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型的纳米自清洁涂料，其包括以下组分：(a)二氧化硅纳米粒子；(b)聚硅氧烷；(c)锐钛矿型二氧化钛；(d)纳米致孔剂和(e)溶剂B。
根据本发明，所述涂料中各组分的含量以重量百分比计为：(a)1-5％；(b)5-20％；(c)10-30％；(d)5-10％；(e)25-70％。
根据本发明，所述溶剂B选自甲醇、无水乙醇、质量浓度为95％的乙醇、异丙醇、丙酮、丁醇、丁酮、丁二醇、丙二醇、乙二醇、异丁醇、4-羟基-4-甲基-2-戊酮和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种的组合。
根据本发明，所述聚硅氧烷选自直链聚硅氧烷或支化聚硅氧烷。优选具有羟基、氨基、羧基、环氧基、磺酸基等亲水性官能团中的一种或多种。
根据本发明，所述纳米致孔剂为能溶于酸液、碱液或水的化合物，选自酸溶性化合物、碱溶性化合物、中性水溶性化合物中的一种。所述纳米致孔剂的平均颗粒尺寸为10-100nm。
根据本发明，所述溶剂A为可选择性地溶解所述纳米致孔剂的物质，选自水、稀酸或稀碱。当所述纳米致孔剂为中性水溶性化合物时，所以溶剂A可选自水。当所述纳米致孔剂为酸溶性化合物时，所述溶剂A选自稀酸，如稀盐酸、稀硫酸等。当所述纳米致孔剂为碱溶性化合物时，所述溶剂A选自稀碱，如1％的NaOH等。
根据本发明，所述纳米自清洁涂料的浓度为1-30g/L，优选地为2-25g/L。
本发明还提供如下技术方案：
一种纳米自清洁玻璃，所述玻璃表面含有由上述纳米自清洁涂料形成的涂层，其中，所述涂层中的纳米致孔剂已去除，所述涂层具有凹凸结构。
本发明的有益效果在于：
本发明的含有所述涂层的纳米自清洁玻璃具有低的折射率，同时具有提高的自清洁能力和较高的透光率。
另外，本发明的自清洁玻璃，具有增强的超亲水性和防雾性，适用性更广。
附图说明
图1本发明实施例6的玻璃的接触角测试结果，其中，制备出的新鲜样品接触角小于10度，经UV光照后可达到接近0度，呈超亲水状态。
具体实施方式
本发明中公开了一种新型的低折射率的自清洁玻璃的制备方法，其包括以下步骤：
1)将纳米自清洁涂料均匀喷涂在玻璃表面；
2)将步骤1)得到的自清洁玻璃在常温或加热的条件下干燥获得具有一纳米自清洁膜的自清洁玻璃；
3)将步骤2)得到的自清洁玻璃浸泡于溶剂A中除去所述膜层中的纳米致孔剂，干燥，在所述膜层形成纳米凹凸结构；或者，
在步骤2)得到的自清洁玻璃表面喷涂溶剂A，静置，去除溶解了纳米致孔剂的溶剂A，干燥，在所述膜层形成纳米凹凸结构；
其中，所述纳米自清洁涂料包括以下组分：(a)二氧化硅纳米粒子；(b)聚硅氧烷；(c)锐钛矿型二氧化钛；(d)纳米致孔剂和(e)溶剂B。
本发明中，所述涂料中各组分的含量以重量百分比计为：(a)1-5％；(b)5-20％；(c)10-30％；(d)5-10％；(e)25-70％。
本发明中，所述溶剂B选自甲醇、无水乙醇、质量浓度为95％的乙醇、异丙醇、丙酮、丁醇、丁酮、丁二醇、丙二醇、乙二醇、异丁醇、4-羟基-4-甲基-2-戊酮和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种的组合。
本发明中，所述聚硅氧烷选自直链聚硅氧烷或支化聚硅氧烷。优选具有羟基、氨基、羧基、环氧基、磺酸基等亲水性官能团中的一种或多种。
本发明中，所述纳米致孔剂为能溶于酸液、碱液或水的化合物，选自酸溶性化合物、碱溶性化合物、中性水溶性化合物中的一种。所述纳米致孔剂的平均颗粒尺寸为10-100nm。
本发明中，所述溶剂A为可选择性地溶解所述纳米致孔剂的物质，选自水、稀酸或稀碱。当所述纳米致孔剂为中性水溶性化合物时，所以溶剂A可选自水。当所述纳米致孔剂为酸溶性化合物时，所述溶剂A选自稀酸，如稀盐酸、稀硫酸等。当所述纳米致孔剂为碱溶性化合物时，所述溶剂A选自稀碱，如1-10wt％的NaOH等。
本发明中，所述纳米自清洁涂料的浓度为1-30g/L，优选为2-25g/L。
本发明中，所述涂料的喷涂速度为大于0.5米/秒至小于2.5米/秒，优选为0.6-2.0米/秒。
本发明中，所述溶剂A的喷涂速度为大于1.0米/秒至小于3.0米/秒，优选1.5-2.5米/秒。
本发明中，所述步骤1)之前还包括玻璃的清洁、干燥步骤。
本发明中，所述方法制备的是钢化玻璃，其还包括以下步骤：
4)任选地，将步骤3)得到的纳米自清洁玻璃浸泡在酸溶液中进行酸处理；若步骤3)中的溶剂A选择的是稀酸，则可以完全省略该步骤；
5)将步骤4)得到的纳米自清洁玻璃在600-700℃下钢化处理550-650秒。
本发明中，所述步骤4)的酸的浓度为0.001-4M，所述酸为有机酸或无机酸。优选地，所述有机酸是甲酸或乙酸；所述无机酸是盐酸、硫酸或硝酸。
本发明中，所述方法制备的是浮法玻璃，其包括以下步骤：
1')所述步骤1)的喷涂是这样进行的：在浮法玻璃生产线的退火窑末端和应急横切机之间区域里的上方，横跨浮法玻璃生产线增设用于喷涂纳米自清洁涂料的在线喷涂设备；将纳米自清洁涂料直接均匀雾化喷涂在退火窑末端得到的温度为60-120℃玻璃的非锡面上，在玻璃的非锡面上形成纳米自清洁涂料的涂层；
2)将步骤1)得到的自清洁玻璃在常温或加热的条件下干燥获得具有一纳米自清洁膜的自清洁玻璃；
3)将步骤2)得到的自清洁玻璃浸泡于溶剂A中除去所述膜层中的纳米致孔剂，干燥，在所述膜层形成纳米凹凸结构；或者，
在步骤2)得到的自清洁玻璃表面喷涂溶剂A，静置，去除溶解了纳米致孔剂的溶剂A，干燥，在所述膜层形成纳米凹凸结构；
4')将步骤3)得到的在玻璃的非锡面上形成的具有纳米凹凸结构的纳米自清洁膜的自清洁玻璃继续按照浮法线玻璃的冷端生产工艺进行在线生产，最终得到纳米自清洁玻璃。
本发明中，所述的在线喷涂设备的喷枪头垂直于浮法玻璃生产线上玻璃带的非锡面，并且在线喷涂设备的喷枪头的运行方向与玻璃带的运行方向成约90度角做水平往复运行。
本发明中，所述的在线喷涂设备的喷枪头垂直于浮法玻璃生产线上玻璃带的非锡面的距离为100-400mm。
本发明中，在线喷涂设备的喷枪头的运行方向与玻璃带的运行方向成约90度角做水平往复运行的速度范围为0.1-10m/s。
本发明中，在线喷涂设备的喷枪头在喷涂涂料时涂料的流量为0.1-2L/min；在线喷涂设备的喷枪所用压缩空气的压强为0.1-0.6MPa。
如上所述，本发明公开了一种新型的低折射率的自清洁玻璃的制备技术，所述方法可以制备钢化玻璃，具体包括以下步骤：
(a)玻璃的清洁、干燥步骤
玻璃表面在进行喷涂纳米涂料前，都要进行清洁处理。玻璃表面的清洁，直接影响自清洁玻璃产品的质量，在附有油脂、灰尘等污染的玻璃表面进行涂膜，不仅会影响到膜与玻璃的牢固度，更会影响自清洁效果。具体清洗可采用如下方法：用400目左右的玻璃抛光粉(抛光粉与去离子水混合比例1：10)将玻璃表面用旋转盘抛光，再用水将玻璃表面的污物和抛光粉冲洗干净，用带过滤网的风机将玻璃表面水分吹干，保证玻璃表面干净，无任何灰尘。对于特殊要求的基材，可以对玻璃表面清洗后，进行干燥，用高纯氮气对玻璃表面进行吹扫。
(1)将纳米自清洁涂料均匀喷涂在步骤(a)得到的洁净玻璃表面，根据不同需要调节喷涂速度和流量以得到所需厚度的自清洁纳米涂层；所述的喷涂速度为0.5～2米/秒。
(2)将步骤(1)得到的自清洁玻璃在自然条件下晾干或使用电加热棒将自清洁玻璃表面烘干，从而加速自清洁膜层的固化。
(3)将步骤(2)得到的自清洁玻璃浸泡于溶剂A中除去所述膜层中的纳米致孔剂，干燥，在所述膜层形成纳米凹凸结构；或者，
在步骤(2)得到的自清洁玻璃表面喷涂溶剂A，静置，去除溶解了纳米致孔剂的溶剂A，干燥，在所述膜层形成纳米凹凸结构。
(4)任选地，将步骤(3)得到的纳米自清洁玻璃浸泡在酸溶液中进行酸处理；若步骤3)中的溶剂A选择的是稀酸，则可以完全省略该步骤。
(5)生产的自清洁玻璃可以利用钢化玻璃制备过程中的瞬时高温，在钢化的同时实现玻璃表面二氧化钛的快速结晶。将步骤(4)制备得到的自清洁玻璃，在600-700℃下钢化处理550～650秒，纳米自清洁膜层经过瞬时高温后将更加牢固，提高了自清洁涂层的使用寿命，实现钢化和自清洁的一次成型。该方法不仅简单，同时充分利用了钢化处理时的自身能量，节约能源。
所述的纳米自清洁涂料包括以下组分：(a)二氧化硅纳米粒子；(b)聚硅氧烷；(c)锐钛矿型二氧化钛；(d)纳米致孔剂和(e)溶剂B。所述涂料中各组分的含量以重量百分比计为：(a)1-5％；(b)5-20％；(c)10-30％；(d)5-10％；(e)25-70％。
所述的溶剂B选自甲醇、无水乙醇、质量浓度为95％的乙醇、异丙醇、丙酮、丁醇、丁酮、丁二醇、丙二醇、乙二醇、异丁醇、4-羟基-4-甲基-2-戊酮和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。
所述涂料中还可以包括水性抗刮增滑剂和成膜剂中的一种或多种。
所述的锐钛矿型纳米二氧化钛原料的粒径为10～30nm，其为市售产品，也可参照CN03119113.4公开的方法进行制备。
所述的二氧化硅纳米粒子的粒径为10-30nm，其为市售产品，即本领域常规使用的二氧化硅纳米粒子。
所述的聚硅氧烷选自直链型聚硅氧烷和/或支化型聚硅氧烷，优选具有羟基、氨基、羧基、环氧基、磺酸基等亲水性官能团中的一种或多种。所述的聚硅氧烷可以具有以下通式所示结构：(R3SiO1/2)a(R2SiO2/2)b(RSiO3/2)c(SiO4/2)d，其中，每个R可以相同或不同，独立地选自烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、链烯基、卤素、羟基、羧基、环氧基、氨基、磺酸基等，所述烷基、烷氧基、芳基、芳氧基可任选被卤素、羟基、氨基、氧乙烯链取代。当所述聚硅氧烷含有亲水性官能团时，可以促进与二氧化硅纳米粒子、锐钛型二氧化钛的界面结合力，从而提高分散性，而且基于这些官能团，也有助于提高与玻璃的粘合力。其中，a+b+c+d＝1，a、b、c、d各自选自0～1的数。一般来说，直链聚硅氧烷可赋予涂层良好的流平性，支化聚硅氧烷可赋予涂层良好的硬度、耐磨性，二者配合使用效果可能更佳。所述的聚硅氧烷还可以是北京中科赛纳玻璃技术有限公司生产的DR100。
所述聚硅氧烷的数均分子量介于1000-100000之间。
所述的纳米致孔剂为能溶解于酸液、碱液或水的致孔剂，选自酸溶性化合物、碱溶性化合物、中性水溶性化合物中的一种或多种的组合。所述酸溶性化合物包括碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸钡等碳酸盐。所述碱溶性化合物包括含有羧基、羟基等可与碱反应的基团的聚合物。所述中性水溶性化合物选自氯化钾、氯化钠等水溶性盐，或水溶性高分子，如，水溶性天然高分子，例如，多糖、淀粉，或合成聚合物，例如，聚乙烯醇，聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮等等。
所述纳米致孔剂的平均颗粒尺寸选自10-100nm。
所述纳米致孔剂按照已知的常规方法制备，如喷雾干燥法等。
所述的水性抗刮增滑剂为广州市斯洛柯化学有限公司的或等。
所述的成膜剂是乙二醇醚类或乙烯基乙二醇丁基醚类等。
所述的乙二醇醚类是乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚等中的一种。
上述步骤采用了常温常压条件下在清洁洁净的玻璃表面喷涂自清洁涂料制备纳米自清洁玻璃，所述的纳米自清洁膜层中的纳米二氧化硅和纳米二氧化钛粒径为10～30nm。该自清洁膜层在可见光下也具有超亲水性，新制备的自清洁玻璃表面与水的接触角小于0度，能形成完整的水膜，具有超亲水性能，具有自清洁能力。另外，所述玻璃表面的折射率为1.4-1.6。由于所述玻璃的降低的接触角，使得所述玻璃的防雾化性能极优。
本发明的方法得到的纳米自清洁玻璃在可见光下具有良好的光催化性和光致亲水性，性能稳定，并且具有优异的透光率和防雾化性能，可广泛应用于高层楼宇的玻璃幕墙，汽车玻璃，路灯灯罩，厨房玻璃，以及防雾玻璃，能够免除高层楼宇室内外玻璃的人工清洗，节省了人力和物力，以及降低了人工清洗使用清洁剂带来的对玻璃和建筑结构的腐蚀和破坏，具有环保效果。
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例1.
用400目的玻璃抛光粉将玻璃表面用旋转盘抛光，再用水将玻璃表面的污物和抛光粉冲洗干净，于干净处自然晾干，用喷枪将纳米自清洁涂料均匀喷涂在玻璃表面(速度1.2米/秒)，室温静置5分钟，可以得到涂有自清洁膜的自清洁玻璃。将所述自清洁玻璃表面喷涂溶剂A，静置，去除溶解了纳米致孔剂的溶剂A，干燥，在所述膜层形成纳米凹凸结构。再将所制备的自清洁玻璃在700℃钢化处理650秒，处理后的自清洁玻璃不仅保持了良好的超亲水特性，而且玻璃表面的二氧化钛晶型未发生任何变化，玻璃表面膜层的附着力和硬度都有所提高。经检测，所述玻璃的透光率为95％，其接触角接近0度，具有优异的防雾化性能。
该实施例中的纳米自清洁涂料由以下组分和重量百分含量组成：
其中，聚硅氧烷为数均分子量约2000的直链型聚硅氧烷；纳米致孔剂为粒径约25nm的碳酸钠；溶剂A为稀盐酸；溶剂B为95％乙醇。
实施例2
将实施例1中的自清洁玻璃(透光率为95％)取5cm*5cm的两片，在浓度为1mmol/l的亚甲基蓝溶液中浸泡1小时，拿出来后擦干背面，垂直放置在暗处，待亚甲基蓝溶液自然干燥后放在紫外灯(45W)下照射半个小时，再测试玻璃的透光率为95％，说明玻璃表面的亚甲基蓝已完全分解掉，自清洁玻璃具有较好的光催化性能。
实施例3
将实施例2中经过紫外光照半个小时的自清洁玻璃继续在500W的紫外灯下照射24小时，观察其表面状态，无变色、粉化现象。
实施例4
用喷枪将实施例1中的纳米自清洁涂料均匀喷涂在玻璃表面(速度1.5米/秒)，常温常压固化就可以得到超亲水纳米自清洁玻璃，不需要高温烧结，膜层的耐老化性能、耐酸和耐碱性能、附着力均达到国家涂料标准。将所得到的纳米自清洁玻璃在700℃钢化处理550秒，处理后的自清洁玻璃不仅保持了原有的良好的超亲水性能和光催化性能，同时膜层的附着力和耐老化性能都有所提高。
实施例5
将实施例1的纳米自清洁涂料均匀喷涂在玻璃表面(速度0.5米/秒)，自然条件下固化10分钟后，再用电加热棒加热至80℃将玻璃表面的自清洁膜层热处理20分钟，从测试结果来看(见表1)，热处理温度不影响自清洁玻璃的外观和自清洁膜的亲水性，附着力也没受任何影响。
表1
| 测试项目 | 常温 | 80℃加热 |
| 耐粘污性 | 0级 | 0级 |
| 接触角(度) | 0.5 | 0.52 |
| 附着力 | 划格法0级 | 划格法0级 |
实施例6
(1)在浮法玻璃生产线的退火窑末端和应急横切机之间区域里的上方，横跨浮法玻璃生产线增设用于喷涂纳米自清洁涂料的在线喷涂设备，在线喷涂设备的喷枪头垂直于浮法玻璃生产线上玻璃带的非锡面上方100mm处，并且在线喷涂设备的喷枪头的运行方向与玻璃带的运行方向成90度角做速度为10m/s的水平往复运行；将纳米自清洁涂料直接均匀雾化喷涂在退火窑末端得到的温度为120℃玻璃的非锡面上，在玻璃的非锡面上形成纳米自清洁涂料的涂层；其中：喷涂纳米自清洁涂料的在线喷涂设备的喷枪所用压缩空气的压强为0.6Mpa，喷涂纳米自清洁涂料的流量为0.5L/min；喷涂纳米自清洁涂料的在线喷涂设备的喷枪喷涂雾化纳米自清洁涂料的幅宽为100mm。
(2)将步骤(1)得到的自清洁玻璃在常温或加热的条件下干燥获得具有一纳米自清洁膜的自清洁玻璃；
(3)将步骤(2)得到的自清洁玻璃表面喷涂溶剂A，静置，去除溶解了纳米致孔剂的溶剂A，干燥，在所述膜层形成纳米凹凸结构；
(4')等步骤(3)得到的在玻璃的非锡面上形成纳米自清洁涂料涂层的玻璃进入浮法玻璃生产线的冷端后进行切割，得到所需大小的纳米自清洁玻璃。在得到的纳米自清洁玻璃装箱之前再覆层保鲜膜，以保证纳米自清洁玻璃表面的涂层的完整性。
在120℃喷涂纳米自清洁涂料得到的超亲水纳米自清洁玻璃，膜层的耐酸性、耐碱性以及附着力均高于室温下喷涂纳米自清洁涂料得到的自清洁玻璃，对得到的纳米自清洁玻璃切割后的小样进行水接触角测试，结果见图1所示，纳米自清洁玻璃表面与水接触角约为10度，经UV光照后可达到接近0度，呈超亲水状态。
所述的纳米自清洁涂料由以下组分和重量百分含量组成：
水性抗刮增滑剂(广州市斯洛柯化学有限公司的)2％7；
其中，聚硅氧烷为数均分子量约2000的直链型聚硅氧烷；纳米致孔剂为粒径约25nm的碳酸钠；溶剂A为稀盐酸；溶剂B为95％乙醇。
实施例7
取实施例6中浮法在线生产的纳米自清洁玻璃5块，规格为10cm×10cm，按GB/T 1865-1997进行老化性能测试，2000小时后自清洁玻璃膜层表面有少许水垢，用稀盐酸清洗后，进行接触角测试，结果为2度。膜层依然存在，说明纳米自清洁玻璃耐老化性能良好。
实施例8
采用国标GB/T17748-1999，在实施例6中制备的纳米自清洁玻璃表面划格子，表面膜层没有脱落，0级。
实施例9
将实施例6中浮法在线生产的纳米自清洁玻璃进行在线钢化，玻璃表面接触角变化不大，晶型仍为锐钛矿型，同时钢化处理使复合膜与玻璃表面的结合增强。
实施例10
在实施例6中在玻璃表面余温为100℃时，取在线喷涂制备的纳米自清洁玻璃大小(25mm*25mm)相同的两块进行光催化实验(见表2)，每小时分解甲基橙的结果为：8.6％，对比样品为室温喷涂样品，结果为：2.1％。
说明：将带有自清洁纳米薄膜的玻璃浸泡在20mg/l的甲基橙水溶液中，在紫外光(UV)照射1小时后，甲基橙将氧化分解而减少，特别是在纳米自清洁玻璃薄膜附近100nm范围内的甲基橙由于薄膜的氧化催化作用而加速氧化、加速减少，从而降低甲基橙溶液的浓度，即甲基橙溶液浓度变化携带了纳米自清洁玻璃薄膜的光催化氧化性能的信息，测量甲基橙溶液浓度的变化，通过计算即可得到纳米自清洁玻璃薄膜的光催化性能的数据。
表2
Claims (9)
1.一种新型的纳米自清洁涂料，其包括以下组分：(a)二氧化硅纳米粒子；(b)聚硅氧烷；(c)锐钛矿型二氧化钛；(d)纳米致孔剂和(e)溶剂B。
2.根据权利要求1所述的纳米自清洁涂料，其特征在于，所述涂料中各组分的含量以重量百分比计为：(a)1-5％；(b)5-20％；(c)10-30％；(d)5-10％；(e)25-70％。
3.根据权利要求1或2所述的纳米自清洁涂料，其特征在于，所述溶剂B选自甲醇、无水乙醇、质量浓度为95％的乙醇、异丙醇、丙酮、丁醇、丁酮、丁二醇、丙二醇、乙二醇、异丁醇、4-羟基-4-甲基-2-戊酮和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的纳米自清洁涂料，其特征在于，所述聚硅氧烷选自直链聚硅氧烷或支化聚硅氧烷。优选具有羟基、氨基、羧基、环氧基、磺酸基等亲水性官能团中的一种或多种。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的纳米自清洁涂料，其特征在于，所述纳米致孔剂为能溶于酸液、碱液或水的化合物，选自酸溶性化合物、碱溶性化合物、中性水溶性化合物中的一种。优选地，所述纳米致孔剂的平均颗粒尺寸为10-100nm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的纳米自清洁涂料，其特征在于，所述溶剂A为可选择性地溶解所述纳米致孔剂的物质，选自水、稀酸或稀碱。当所述纳米致孔剂为中性水溶性化合物时，所以溶剂A可选自水。当所述纳米致孔剂为酸溶性化合物时，所述溶剂A选自稀酸，如稀盐酸、稀硫酸等。当所述纳米致孔剂为碱溶性化合物时，所述溶剂A选自稀碱，如1-10wt％的NaOH等。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的纳米自清洁涂料，其特征在于，所述铁离子来自硝酸铁。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的纳米自清洁涂料，其特征在于，所述纳米自清洁涂料的浓度为1-30g/L，优选地为2-25g/L。
9.一种纳米自清洁玻璃，所述玻璃表面含有由权利要求1至8中任一项所述的纳米自清洁涂料形成的涂层，其中，所述涂层中的纳米致孔剂已去除，所述涂层具有凹凸结构。
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